Skip to content

Kwasowa proteoliza przez neutrofile: implikacje dla rozedmy płucnej w niedoborze a1-antytrypsyny

1 tydzień ago

383 words

Tradycyjna kinetyka enzymu stanowi słabe wyjaśnienie zwiększonego ryzyka uszkodzenia płuc w niedoborze a1-antytrypsyny (AAT). Millimolarne stężenia elastazy leukocytowej, gdy są uwalniane z pojedynczych granulek azulhilu aktywowanych neutrofili, prowadzą do zanikających kwantowych wybuchów aktywności proteolitycznej, zanim kataliza zostanie zahamowana przez inhibitory perykomórkowe. W tym przypadku testowaliśmy możliwość, że kwantowe zdarzenia proteolityczne są nieprawidłowe pod względem niedoboru AAT. Inkubowaliśmy neutrofile na opsonizowanej fluoresceinowanej fibronektynie w surowicy od osób z różnymi fenotypami AAT, a następnie zmierzono i modelowano kwantowe zdarzenia proteolityczne. Średnie obszary zdarzeń w surowicy od osób heterozygotycznych (Pi MZ i Pi SZ) były nieznacznie, ale istotnie większe niż w surowicy od normalnych pacjentów (Pi M). W wyraźnym kontraście średnie obszary zdarzeń w surowicy od osób z niedoborem AAT były 10-krotnie większe niż w surowicy od normalnych pacjentów. Modelowanie dyfuzji przewiduje, że lokalne stężenia elastazy przekraczają stężenia AAT krócej niż 20 milisekund i przez więcej niż 80 milisekund w osobach PiM i Pi Z, odpowiednio. Zatem kwantowe zdarzenia proteolityczne są nienormalnie duże i przedłużone w niedoborze AAT, prowadząc bezpośrednio do zwiększonego ryzyka uszkodzenia tkanki w bezpośrednim sąsiedztwie aktywowanych neutrofili. Wyniki te mają potencjalnie ważne implikacje dla patogenezy i zapobiegania chorobom płuc w niedoborze AAT. Wprowadzenie Niedobór a1-antytrypsyny (AAT) jest najczęstszą, potencjalnie śmiertelną chorobą dziedziczną występującą u rasy kaukaskiej. AAT jest wysoce polimorficznym inhibitorem proteazy serynowej i jest głównym inhibitorem ludzkiej elastazy leukocytowej (HLE) w osoczu i dolnych drogach oddechowych. Osoby z niedoborem AAT mają znacznie zwiększone ryzyko poważnej, wczesnej postaci rozedmy płuc (1). HLE jest zawarty w wysokich stężeniach w granulach azurhilowych neutrofilów polimorfojądrowych (PMN) (2) oraz w peroksydazowych dodatnich granulach monocytów prozapalnych (P) (3). Uważa się, że zwiększone ryzyko uszkodzenia tkanki płucnej u osób z niedoborem AAT wynika z niedostatecznie kontrolowanej aktywności HLE, która jest uwalniana z aktywowanych komórek zapalnych w obrębie dolnych dróg oddechowych (4). Osoby z fenotypem Pi Z mają stężenie AAT w osoczu (5), które wynosi 10-15% normalnego (średnia wynosi. 32,8. M u osobników PiM). Jednak heterozygoty i osoby z innymi powszechnymi wariantami AAT (w tym osobnikami Pi MS, Pi SS i Pi MZ) mają pośrednie stężenia AAT w osoczu (<15. 30. M) i mają minimalne, jeśli w ogóle, zwiększone ryzyko rozwinięcia się rozedmy płuc po porównaniu z osobami Pi M (recenzja w odnośniku 6). Co ciekawsze, heterozygoty Pi SZ o stężeniach AAT w osoczu w zakresie 8. 19. M również mają minimalny nadmiar ryzyka choroby płuc (6, 7). Tradycyjna kinetyka enzymów nie zapewniła zadowalającego wyjaśnienia uderzająco zwiększonego ryzyka uszkodzenia tkanki płucnej, które występuje u osobników Pi Z, ponieważ (a) nawet u osobników Pi Z średnie stężenie AAT w osoczu (. 5,3. M) jest większe niż 7 rzędów wielkości większe niż jego KI dla HLE (3,3 × 10 × 14 M) (8); oraz (b) opisano tylko subtelne nieprawidłowości w działaniu wariantu Z (9, 10). W tym względzie warto zauważyć, że ostatnie badania z naszego laboratorium (11) wykazały, że zanikające, skwantowane impulsy aktywności proteolitycznej za pośrednictwem HLE są związane z uwalnianiem pozakomórkowym wysokich stężeń HLE z pojedynczych granulek azulhilu PMN. Nasz model teoretyczny oparty na dyfuzji (2) przewiduje, że obowiązkowa katalityczna aktywność HLE utrzymuje się do momentu, gdy HLE zacznie dyfundować z miejsca uwalniania granulek, a stosunek molowy enzymu do zewnątrzkomórkowego inhibitora zmniejszy się do mniej niż 1: 1. W niniejszym teście przetestowaliśmy możliwość, że kwantowe zdarzenia proteolityczne związane z degranulacją PMN są znacząco nieprawidłowe u osobników Pi Z, a zatem bezpośrednio przyczyniają się do nadmiernego ryzyka uszkodzenia tkanki płucnej, które obserwuje się w niedoborze AAT. Aby to osiągnąć, bezpośrednio mierzyliśmy i modelowaliśmy zdarzenia kwantowe występujące podczas gdy PMN były kąpane w surowicy od dawców mających różne fenotypy AAT. Nasze wyniki potwierdziły, że można oczekiwać, że kwantowe zdarzenia proteolityczne będą znacznie różniły się, zarówno pod względem wielkości, jak i czasu trwania, od niedoboru AAT w porównaniu z normalnymi osobnikami i heterozygotami. Dane te mają wpływ na patogenezę i zapobieganie uszkodzeniom płuc w niedoborze AAT. Metody Odczynniki. Ludzką fibronektynę w osoczu, FMLP, LPS z Escherichia coli 0111: B4, TRITC, króliczą anty-ludzką fibronektynę IgG, p-fenylenodiaminę, paraformaldehyd i aldehyd glutarowy otrzymano z Sigma Chemical Co. [patrz też: wyszukiwarka sanatorium nfz, najlepsza pozycja do spania, ile kalorii spalamy podczas biegania ] [więcej w: ciasteczka z wróżbą teksty śmieszne, ciastka z wróżbą teksty, czy da się cofnąć czas ]