Uno zymosan è una catena polimerizzata di molecole ripetute di glucosio che si collegano tra loro nei siti beta-1,3 di ogni singola unità di zucchero. Si trova nelle pareti cellulari del lievito, incluso il Saccharomyces cerevisiae, il lievito comunemente usato nella cottura. Il lievito si trova in abbondanza in natura e si replica facilmente in ambienti caldi e zuccherini. Questo polimero è molto facile da coltivare e raccogliere, quindi è disponibile a buon mercato ed è spesso usato come reagente negli studi scientifici.
Poiché questo ingrediente della parete cellulare del lievito si lega al recettore Toll-Like 2 (TLR2), può indurre una risposta infiammatoria. I recettori Toll-like sono associati alle risposte immunitarie negli animali mammiferi. In molti studi scientifici, lo zymosan viene utilizzato per indurre risposte infiammatorie senza l’introduzione di batteri o altri agenti patogeni che causano infiammazione che potrebbero sfuggire al controllo dello sperimentatore. Iniettando spazi interstiziali cartilaginei nelle articolazioni degli animali nella ricerca, le risposte infiammatorie possono essere indotte in un ambiente sterile. Questo sintomo indotto ricorda da vicino la reazione spesso osservata da medici e scienziati che studiano le condizioni artritiche, rendendo queste iniezioni uno strumento prezioso negli studi volti a curare l’artrite e condizioni simili.
La risposta infiammatoria dovuta all’esposizione a zymosan è causata dall’eccitazione e dall’attivazione della secrezione enzimatica dai macrofagi, una piccola porzione del percorso di risposta immunitaria. Questo tipo di risposta infiammatoria è nota come “infiammazione indotta da zymosan”. Poiché gli scienziati sono spesso interessati ad affrontare una malattia nella sua miriade di sintomi, il fatto che questo costituente possa indurre altre condizioni associate oltre alla semplice infiammazione del tessuto sinoviale e alla secrezione di enzimi dai macrofagi aiuta anche gli sperimentatori ad affrontare le condizioni della malattia. La fosforilazione delle proteine e la formazione di inositolo fosfato sono altri due effetti dell’infiammazione indotta dallo zimosano, entrambi spesso associati all’artrite e alle risposte infiammatorie.
Il danno epatico può verificarsi anche dopo l’esposizione a un’iniezione di questo modello di induzione dell’artrite quando combinato con galattosamina. Questo tipo di danno indica che lo zymosan ha effetti sulle cellule oltre ai macrofagi. A differenza dell’induzione di una risposta infiammatoria in una singola articolazione, questa reazione di vasta portata in risposta alla combinazione di zymosan e galattosamina mostra che l’esposizione a zymosan può influenzare l’intero corpo.
Ricostituendo zymosan liofilizzato e iniettandolo nelle articolazioni dove è presente tessuto sinoviale, viene imitato un modello di lavoro artificiale per l’artrite e l’infiammazione dovuta a lesioni ripetitive, consentendo agli scienziati di studiare queste e condizioni simili in un ambiente controllato. Il fatto che queste risposte possano essere controllate in termini di gravità e posizionamento rende questa tecnica un modello rilevante per studiare le malattie che causano una risposta immunitaria nel tessuto sinoviale e nelle articolazioni.