Onderzoekers hebben ontdekt dat een voorheen niet-gekarakteriseerd tumor-suppressor-eiwit een belangrijke rol speelt in het functioneren van het immuunsysteem. De studie, die zal worden gepubliceerd in het nummer van 22 juni van de Tijdschrift voor biologische chemie , verenigt studies van immunologie en kankerbiologie.

Het gen dat codeert voor het eiwit Arl11 (onderdeel van de Ras GTPase-eiwitfamilie) wordt vaak uitgeschakeld of gemuteerd in kankercellen; omgekeerd, wanneer een functionerend Arl11-gen wordt ingebracht in longcarcinoomcellen, de cellen sterven. Dit soort bewijs heeft wetenschappers ertoe gebracht Arl11 te categoriseren als een tumoronderdrukkend eiwit. Maar het was bijna volledig onbekend wat de fundamentele rol van Arl11 was in gezonde cellen en gezonde organismen.

"We wilden heel graag weten hoe dit eiwit werkt, " zei Amit Tuli, de onderzoeker van het CSIR-Institute of Microbial Technology in India die toezicht hield op het onderzoek.

Tuli's team begon zijn onderzoek met de observatie dat het gen dat codeert voor Arl11 was ingeschakeld, of uitgedrukt, in immuuncellen die macrofagen worden genoemd. Macrofagen zijn witte bloedcellen die ziekteverwekkers en andere vreemde stoffen vernietigen door ze te consumeren.

Experimenten uitvoeren in gekweekte cellen van muizen en mensen, het team ontdekte dat Arl11 cruciaal was voor macrofagen om pathogenen te kunnen detecteren en vernietigen. Arl11 werd ingeschakeld in macrofagen wanneer ze bacteriën (of componenten van bacteriële celmembranen) tegenkwamen. Macrofagen waarin de expressie van Arl11 tot zwijgen werd gebracht, verzwolgen bacteriën niet zoals ze verondersteld werden te doen, of gaven geen signaalmoleculen af, cytokinen genaamd, die andere immuuncellen activeren. Wanneer macrofagen werden geïnfecteerd met Salmonella, degenen die Arl11 misten, konden de verspreiding van de bacteriën niet stoppen.

"Dit is de eerste studie die de eerste aanwijzing geeft voor de cellulaire functie van Arl11, " zei Tuli. "Onze studie onthult dat de expressie van Arl11 daadwerkelijk toeneemt wanneer macrofagen een pathogeen tegenkomen... deze toenemende expressie van Arl11 is zeer nodig om de functies van macrofagen te controleren."

Arl11 lijkt te werken door een signaalcascade te initiëren die de ERK/MAP-kinaseroute wordt genoemd, waarvan bekend is dat het de celdeling reguleert en daarom betrokken is bij kanker. Afhankelijk van of het pad kort of voor langere tijd is ingeschakeld, cellen prolifereren of sterven af. Deze connectie ligt waarschijnlijk ten grondslag aan Arl11's connectie met kanker, die Tuli's team nu aan het verkennen is. De ontdekking opent ook nieuwe onderzoeksrichtingen.

"Begrijpen hoe het immuunsysteem functioneert, is niet alleen cruciaal voor immunotherapie tegen kanker, maar het kan ook belangrijk zijn (voor aandoeningen waarbij sprake is van) ontsteking, die eigenlijk de normale weefsels beschadigt, " zei Tuli. "Ik denk dat het in de toekomst echt relevant is om Arl11-expressie in dergelijke omstandigheden te bestuderen, bijvoorbeeld, auto-immuunziekten of obesitas."