Окисленные липиды, которые образуются в клетках под воздействием кислорода и свободных радикалов, могут не только участвовать в защитных реакциях, но и поддерживать хроническое воспаление. Ученые описали механизмы, благодаря которым эти молекулы из побочных продуктов клеточного стресса превращаются в активных участников воспалительных процессов. О роли окисленных липидов в воспалении и развитии заболеваний — в материале «Известий».

В работе, опубликованной в журнале Science Immunology, исследователи Марко Ди Джоя и Ивана Занони рассмотрели роль окисленных фосфолипидов (oxPL). Они образуются, когда клеточные липиды взаимодействуют с кислородом и свободными радикалами, и могут возникать даже при обычном клеточном стрессе.

Действие таких соединений неоднозначно: одни окисленные липиды способны ограничивать воспаление, другие, напротив, его усиливать. Временное образование этих молекул может запускать защитные реакции, однако их накопление способно поддерживать воспаление и повреждение тканей.

Окисленные липиды долгое время рассматривались преимущественно как побочные продукты окислительного стресса. Однако они могут выступать в роли биологически активных молекул и взаимодействовать с определенными рецепторами иммунных клеток.

Марко Ди Джоя и Иван Занони

Спонтанно образующиеся окисленные липиды, включая неферментативно окисленные фосфолипиды, возникают в результате окислительного стресса и накапливаются во время воспаления, влияя на клеточный метаболизм, функции иммунных клеток и судьбу клеток.

После этого запускаются внутриклеточные сигнальные пути, которые меняют работу иммунной системы и клеточный обмен веществ. Разные классы oxPL могут выполнять противоположные функции в зависимости от их химической структуры и клеток-мишеней.

Окислению могут подвергаться полиненасыщенные жирные кислоты, холестерин и промежуточные продукты его обмена. При этом в организме одновременно могут образовываться различные формы окисленных липидов.

Накопление высокореактивных окисленных липидов связывают с заболеваниями, сопровождающимися хроническим воспалением. В обзоре рассматриваются их возможная роль при онкологических и метаболических заболеваниях, инфекциях, астме, воспалительных заболеваниях кишечника, нейродегенеративных расстройствах и болевых синдромах.

Отдельное внимание авторы уделили опухолевой ткани. В неблагоприятной среде опухоли oxPL могут накапливаться и влиять на поведение раковых клеток. Одновременно они способны подавлять активность соседних Т-клеток, участвующих в иммунном ответе, что может способствовать уклонению опухоли от иммунной системы.

Биологическое действие окисленного липида определяется не только самим фактом окисления. Значение имеют конкретная структура молекулы и клеточная мишень, с которой она взаимодействует.

Поэтому одни oxPL могут запускать защитные механизмы, а другие — поддерживать воспаление и повреждение тканей. Авторы считают важным изучать отдельные молекулы, а не рассматривать окисленные липиды как единую группу. Это позволит точнее оценить их роль в различных тканях и заболеваниях.

Полный спектр функций окисленных липидов пока остается неизвестным. Одной из проблем является возможность точно определить отдельные структуры этих молекул и проследить их поведение в разных тканях.

Авторы указывают на необходимость развития высокоточной липидомики и хиральной хроматографии. Более детальное изучение отдельных oxPL может помочь установить, какие из них участвуют в патологическом воспалении и какие клеточные сигналы при этом запускаются.