6-Formylindolo[3,2-b]carbazole (FICZ) là một hợp chất hóa học có công thức phân tử C19H12N2O và có ái lực cực cao khi liên kết với thụ thể aryl hydrocarbon (AHR) với hằng số phân ly toàn diện là (Kd) lên tới 7. x 10-11M. Ban đầu, FICZ được xem là dẫn xuất quang hóa của tryptophan và được cho là phối tử nội sinh của AHR. Sau đó, người ta chứng minh thêm rằng FICZ cũng có thể được hình thành bằng các phản ứng enzyme.
FICZ được tìm thấy trong nhiều dung dịch chứa tryptophan (Trp), bao gồm cả môi trường nuôi cấy tế bào, đặc biệt khi tiếp xúc với tia UV hoặc ánh sáng khả kiến.
Sự hình thành FICZ ở người cũng đã được chứng minh sau khi chiếu tia UVB vào tế bào keratinocytes ở người (tế bào HaCaT) được nuôi cấy trong môi trường giàu tryptophan. Hợp chất này đã được xác định ở những bệnh nhân mắc một số bệnh về da, đặc biệt là bệnh bạch biến và các bệnh về da do vi khuẩn Malassezia gây ra. FICZ và nhiều dẫn xuất chàm khác được tạo ra khi Malassezia furfur được trồng trên môi trường chỉ chứa tryptophan.
Cơ chế tổng hợp và sinh học của FICZ đang là trọng tâm nghiên cứu của các nhà khoa học. Ngoài cảm ứng ánh sáng và thành phần H2O2, mặc dù sự hiện diện của FICZ chưa được xác nhận rõ ràng trong ruột chuột nhưng các tiền chất của nó như axit indy-3- Propionic , indy-3-aldehyde, v.v. đã được phát hiện. Ngoài ra, một số con đường enzym đã được xác định để chuyển đổi tryptophan thành FICZ, đặc biệt thông qua các phản ứng trong cơ thể.
FICZ là phối tử có ái lực cao với AHR. Khi liên kết với thụ thể, nó kích hoạt nhiều gen mục tiêu, trong đó nổi tiếng nhất là cytochrome P450 (CYP) 1A1.
Về sự gắn kết của AHR với FICZ và tác dụng của nó đối với việc cảm ứng gen, FICZ có tác dụng đáng kể, nhưng tác dụng cảm ứng của nó chỉ là nhất thời vì nó dễ dàng được chuyển hóa nhanh chóng bởi CYP1A1. Điều này cũng làm cho FICZ trở thành một phân tử quan trọng trong việc điều chỉnh tín hiệu AHR, tạo thành một mạch điều tiết.
Ngoài ra, nhiều vai trò của FICZ đối với phản ứng miễn dịch là rất đáng chú ý. AHR cực kỳ quan trọng trong quá trình biệt hóa tế bào trợ giúp T. Trong những trường hợp đặc biệt, FICZ có thể thúc đẩy sự hình thành tế bào Th17, do đó ảnh hưởng đến tình trạng miễn dịch. Ngược lại, FICZ cũng có thể mở rộng số lượng tế bào T điều hòa, do đó tiềm năng sử dụng nó trong tự miễn dịch, nhiễm trùng và điều trị ung thư mới đang nổi lên.
FICZ được biểu hiện cao ở các cơ quan có hàng rào miễn dịch như da, phổi và ruột, và những con chuột thiếu AHR cho thấy sự thiếu hụt đáng kể về chức năng miễn dịch.
Trong các nghiên cứu, FICZ đã được chứng minh là làm tăng sản xuất IL-22 bởi các tế bào cụ thể, điều này rất quan trọng để duy trì hàng rào miễn dịch. Ngay cả trong các môi trường thử nghiệm khác nhau, FICZ được kích thích bằng AHR đã có tác dụng bảo vệ đáng kể chống lại nhiễm trùng đường ruột, chứng tỏ tiềm năng của nó trong việc điều chỉnh khả năng miễn dịch của cơ thể.
Mặc dù FICZ cho thấy những tác dụng sinh lý quan trọng, chẳng hạn như thúc đẩy tái tạo tế bào và ức chế quá trình gây ung thư, nhưng khi mức FICZ trong cơ thể quá cao, nó có thể dẫn đến sản xuất quá nhiều loại oxy phản ứng (ROS) và gây độc tế bào. Những hiệu ứng phức tạp này khiến FICZ trở thành con dao hai lưỡi và quá nhiều FICZ có thể gây ra những tác động bất lợi.
Nồng độ FICZ thấp có thể thúc đẩy sự thích nghi và sống sót của tế bào, trong khi nồng độ cao gây chết tế bào.
Tóm lại, các chức năng sinh học của FICZ và vai trò của nó như một phối tử cho AHR rất sâu rộng và đã trở thành chủ đề nghiên cứu quan trọng trong lĩnh vực y sinh và sức khỏe môi trường ngày nay. Mặc dù không thể phủ nhận giá trị điều trị tiềm năng của nó, nhưng làm thế nào để cân bằng giữa lợi ích và độc tính của nó vẫn là một câu hỏi đáng được khám phá thêm.