Это достигается за счет использования во время инфекции специфического сахарного соединения, так называемой 2-дезокси-D-глюкозы (2-DG). Эта молекула сахара отличается от глюкозы тем, что в ней отсутствует гидроксильная группа, состоящая из одного атома водорода и одного атома кислорода. Введение 2-DG, который служит для ингибирования гликолиза, вызывает повышенную продукцию интерлейкина-12 (IL-12), провоспалительного цитокина, при подавлении выработки интерлейкина-10, противовоспалительного цитокина.Одна из основных функций IL-12 заключается в запуске специфического Т-клеточного иммунного ответа, который является частью клеточного иммунного ответа, для специфического усиления защитных механизмов, которые служат для устранения внутриклеточных патогенов (например, листерий).
«Введение 2-DG, очевидно, изменяет характер иммунного ответа и, следовательно, интенсивность воспалительного процесса», — объясняет Герхард Злабингер, иммунолог MedUni Vienna. «Воспаление регулируется таким образом, что иммунная система снова способна управлять ситуацией сама, не позволяя инфекции иметь летальный исход. Это как если бы мы нажимали кнопку сброса, тем самым предотвращая чрезмерные воспалительные реакции».Основной механизм пока не известен.
По словам Йоханнеса Коварика, ведущего автора исследования, вероятно, играет роль экспрессия IL-12, который может быть образован двумя отдельными цепями (p35 и / или p40). После введения 2-DG активируется только p40, в то время как p35 не продуцируется. Этот модифицированный цитокиновый профиль (также одновременно увеличивается экспрессия IL-23) может впоследствии вызвать модифицированный набор иммунных клеток и, следовательно, иметь решающее влияние на интенсивность иммунного ответа.
«Наше исследование является прекрасным примером важности иммунного метаболизма, то есть измененного метаболизма основных питательных веществ активированными клетками иммунной системы», — объясняет руководитель группы MFPL Томас Декер. «Мы были поражены степенью устойчивости мышей к бактериальным инфекциям из-за ингибирования метаболизма глюкозы. Это изменение метаболизма создает эффект пуш-пула: повышенное производство активирующих медиаторов с одновременным ингибированием иммуносупрессивных медиаторов».
Манипулирование метаболизмом сахара и связанная с ним модуляция иммунной системы могут открыть новые возможности для лечения конкретных инфекционных, а также аутоиммунных заболеваний в будущем. Конечно, для этого потребуются дальнейшие исследования — некоторые проекты уже реализуются в Венском институте иммунологии MedUni.