Διερεύνηση του ρόλου μεταμεταγραφικών παραγόντων στην ανοσοβιολογία και την ανάπτυξη των ΙΦΝΕ με χρήση διαγονιδιακών συστημάτων επιλεκτικής αφαίρεσης
Authors: Δημητρίου Μάριος 
Published: August 2021

Τα κύτταρα της έμφυτης ανοσίας έχουν εξελιχθεί τόσο για να αναγνωρίζουν και να αντιδρούν άμεσα στη λοίμωξης και της ιστικής βλάβης όσο και για να ρυθμίζουν τη φλεγμονώδη ομοιόσταση και να υποστηρίζουν της αντιδράσεις της επίκτητης ανοσίας. Οι πολύπλοκες αυτές αντιδράσεις βασίζονται σε μηχανισμούς ρύθμισης της γονιδιακής έκφρασης παραγόντων διαφοροποίησης, κυτταροκινών, αντιγονοπαρουσιαστικών μορίων και άλλων παραγόντων της φλεγμονής. Είναι πλέον σαφές ότι η βιοσύνθεση μορίων που εμπλέκονται στις δράσεις της έμφυτης ανοσίας, ρυθμίζεται σε μεγάλο βαθμό από μεταμεταγραφικούς μηχανισμούς που καθορίζουν τη «χρήση» των αντίστοιχόν mRNA. Οι μεταμεταγραφικοί μηχανισμοί περιλαμβάνουν σειρά διαδικασιών οι οποίες καθορίζουν τα επιμέρους στάδια του μεταβολισμού του mRNA (σταθερότητα, υποκυτταρικός εντοπισμός, μετάφραση) και ελέγχονται από τις δυναμικές αλληλεπιδράσεις μορίων RNA με ειδικές ριβονουκλεοπρωτεΐνες (RBP) που τα αναγνωρίζουν. Όπως έχει αποδειχθεί σε περιπτώσεις οξείας και χρόνιας φλεγμονής (π.χ. ρευματοειδής αρθρίτιδα, νόσος Crohn), η απορρύθμιση των παραπάνω διεργασιών μπορεί να οδηγήσει σε μη φυσιολογικές κυτταρικές αντιδράσεις, οι οποίες με τη σειρά τους θα αποτελέσουν τη βάση για την ανάπτυξη παθολογίας. Αντικείμενο της παρούσας ερευνητικής εργασίας ήταν η ανάλυση του βιολογικού ρόλου ριβονουκλεοπρωτεϊνών που εμπλέκονται στη μεταμεταγραφική ρύθμιση των mRNA που περιέχουν αλληλουχίες αδενίνης και ουρακίλης (ARE) και που κωδικοποιούν παράγοντες του στρες και της φλεγμονής. Πιο συγκεκριμένα η εργασία επικεντρώθηκε στις δράσεις, πρωτίστως της RBP Elavll/HuR και δευτερευόντως της RBP hnRNPD/AUF1, στον καθορισμό της έμφυτης ανοσίας με εφαρμογή: καινοτόμων μεθοδολογιών διαγονιδιακής απαλοιφής των RBP από αρχέγονα αιμοποιητικά κύτταρα in vivo, πειραματικών προτύπων οξείας φλεγμονής και φλεγμονωδών νοσημάτων του εντέρου και μελετών γονιδιακής έκφρασης. Η απώλεια της HuR σε διαφορετικά αιμοποιητικά στάδια αποκάλυψε τον λειτουργικό της ρόλο στην ρύθμιση της αιμοποιητικής διαφοροποίησης: (α) των αρχεγόνων κυττάρων προς τα προγονικά και (β) των προγονικών μυελοποιητικών κυττάρων προς τα ώριμα μυελοειδή συμπεριλαμβανομένων και των κυττάρων μονοκυττάρων/μακροφάγων και των πολυμορφοπύρηνων. Ο αιμοποιητικός ρόλος της HuR συσχετίστηκε με τη ρύθμιση μορίων που εμπλέκονται στον κυτταρικό κύκλο των αρχέγονων και προγονικών κυττάρων καθώς και με τις δράσεις παραγόντων διαφοροποίησης. Παρά ταύτα και στην περίπτωση της μυελοειδικής απαλοιφής της HuR, ο φαινότυπος αυτός είναι αντιστρέψιμος είτε με την αυξημένη παρουσία παραγόντων διαφοροποίησης ή την παρουσία φλεγμονής γεγονός που επέτρεψε τη διαλεύκανση του ρόλου της HuR στις φλεγμονώδεις αντιδράσεις της έμφυτης ανοσίας. Από τα αποτελέσματα μας προκύπτει ότι η HuR παίζει σημαντικό ρόλο στη διατήρηση του ισοζυγίου προ- και αντι-φλεγμονωδών κυτταροκινών μέσα από την αλληλεπίδραση με τα mRNA που τις κωδικοποιούν και την διαφορική της δράση προς την οργάνωση των ριβονουκλεοπρωτεϊνικών συμπλόκων που καθορίζουν την σταθερότητα και την μεταφρασιμότητά τους. Η διατήρηση αυτού του ισοζυγίου προσδίδει στη HuR μια ανοσορρυθμιστική και αντιφλεγμονώδη δράση η οποία πιστοποιήθηκε τόσο στην ανάπτυξη πειραματικών προτύπων σηπτικής καταπληξίας όσο και σε πειραματικά πρότυπα Ιδιοπαθών Φλεγμονωδών Νοσημάτων του Εντέρου (ΙΦΝΕ). Για την πιστοποίηση της αντιφλεγμονώδους δράσης της HuR στην ανάπτυξη των ΙΦΝΕ, επιχειρήσαμε μια φαρμακο-διαγονιδιακή διαδικασία υπερ-έκφρασης της, η οποία κατέστειλε την ανάπτυξη της νόσου αναδεικνύοντας το θεραπευτικό δυναμικό φαρμακευτικών ρυθμίσεων των δράσεων της HuR. Αντίθετα τα αποτελέσματα μας για τις δράσεις της AUF1, όπως προκύπτουν από τη μυελοειδική απαλοιφή της έδειξαν ότι δεν σχετίζεται με τη ρύθμιση της αιμοποίησης αλλά δρα ως προφλεγμονώδης παράγοντας, χωρίς όμως να επηρεάζει τη βιοσύνθεση βασικών κυτταροκινών. Τα αποτελέσματά μας έρχονται σε αντίθεση με ένα πλήθος βιβλιογραφικών αναφορών που υποδεικνύουν ότι η HuR και ο AUF1 έχουν ανταγωνιστικές δράσεις στα ίδια mRNA και αναδεικνύουν τη HuR ως πιθανό κυρίαρχο διοργανωτή μεταμεταγραφικών δικτύων.