Te komórki odpornościowe odnawiają się po ostrym uszkodzeniu nerek
Nowe badanie na myszach pokazuje, że niektóre komórki odpornościowe w nerkach „odnawiają się” po ostrym uszkodzeniu nerek, osiągając stan rozwojowy podobny do tego u noworodków. Odkrycia mogą pomóc w opracowaniu terapii, które umożliwią nerkom wyleczenie po urazie.
Ostre uszkodzenie nerek (AKI) opisuje nagłą utratę czynności nerek i zwykle dotyka osoby, które są już hospitalizowane.
AKI zwykle pojawia się w wyniku innej choroby lub leku, chociaż stan ten może również dotykać zdrowych ludzi.
Szacunki pokazują, że około „dwie trzecie krytycznie chorych pacjentów” rozwija AKI, co zwiększa ich ryzyko śmierci o ponad 60%.
Co więcej, wzrasta zapadalność na AKI. Według National Institutes of Health (NIH), odsetek przypadków AKI wymagających dializy wzrastał o 10 procent każdego roku w ciągu ostatniej dekady. Według raportu NIH podwoiła się również liczba zgonów związanych z AKI.
Zatem potrzeba skuteczniejszych metod leczenia AKI jest pilna, a nowe badania przybliżają nas do opracowania takich terapii.
W AKI tkanka nerkowa nie może się zagoić, co prowadzi do dysfunkcji nerek. Jednak naukowcy z University of Alabama w Birmingham (UAB) pracują nad znalezieniem nowych sposobów promowania leczenia.
Dr Anupam Agarwal, dyrektor Oddziału Nefrologii Wydziału Lekarskiego UAB, wraz z dr. Jamesem George'em, profesorem na Wydziale Chirurgii UAB, poprowadzili nowe badanie. Został opublikowany w czasopiśmie JCI Insight.
Zespół badawczy odkrył, że komórki odpornościowe zwane makrofagami powracają do stanu rozwojowego podczas AKI. Komórki te mogą być wykorzystane do wspomagania procesu gojenia tkanki nerek.
Jak makrofagi przeprogramowują się po AKI
Aby zbadać rodzaje komórek, które można znaleźć w uszkodzonych nerkach, naukowcy zastosowali proces zwany parabiozą - w którym łączą ze sobą układ sercowo-naczyniowy dwóch organizmów, w tym przypadku dwóch myszy.
Zespół zrobił to, aby ustalić, czy makrofagi, które znaleźli w nerkach po AKI, są wynikiem zaatakowania nerek przez inne komórki w odpowiedzi na uszkodzenie, czy też wywodzą się z „makrofagów zamieszkujących nerki”, które się odnowiły.
Naukowcy dołączyli do układu krążenia gryzoni na okres 4 tygodni, podczas których wywołali AKI u jednej z myszy, wywołując „obustronne niedokrwienie / reperfuzję”.
Komórki odpornościowe gryzoni miały różne markery, co umożliwiło naukowcom śledzenie komórek, które zaatakowały nerki w następstwie AKI.
Dr Agarwal i zespół zaobserwowali, że atakujące komórki w bardzo niewielkim stopniu przyczyniły się do obecności makrofagów w nerkach po AKI.
Dlatego „odnawiającym się źródłem [rezydujących w nerkach makrofagów] po AKI jest głównie odnowa in situ, w przeciwieństwie do infiltracji prekursorów makrofagów z krwi”, podsumowują autorzy, którzy również szczegółowo opisują niektóre mechanizmy, które mogą wyjaśniać odkrycia.
Jak zauważają naukowcy, makrofagi zamieszkujące nerki „przechodzą transkrypcyjne przeprogramowanie w kierunku stanu rozwojowego po urazie”. To przeprogramowanie prowadzi do ekspresji profilu genów, który jest podobny do profilu makrofagów zamieszkujących nerki u 7-dniowych myszy.
Komórki odpornościowe miały również wyższy poziom sygnalizacji Wnt. Naukowcy rozumieją, że ta ścieżka ma kluczowe znaczenie dla rozwoju nerek u myszy i ludzi.
Implikacje dla nowych terapii AKI
Odnośnie wyników, Jeremie M. Lever, jeden z pierwszych autorów badania, komentuje: „Biologia makrofagów osiągnęła punkt zwrotny”.
„Wiele podstawowych badań naukowych zasugerowało znaczenie [makrofagów] rezydujących w tkankach w leczeniu po urazach, ale [rozwój] terapii promujących je jest wciąż na wczesnym etapie” - kontynuuje.
„Aby z powodzeniem wykorzystać te komórki we współczesnych interwencjach translacyjnych, [musimy] dokładnie określić pochodzenie - tkankowe w porównaniu z naciekającymi - komórek, które planujemy namierzyć” - wyjaśnia Lever.
Dr Travis D. Hull, współautor publikacji, mówi: „Ta praca pokazuje, że rezydujące w tkankach makrofagi posiadają taką samą plastyczność, jaką wykazano w innych immunologicznych typach komórek”.
„Co więcej, ta zdolność do przeprogramowania na wczesny fenotyp ontologiczny jest potencjalną drogą do interwencji terapeutycznej, jeśli sygnały komórkowe i mechanizmy tego przeprogramowania zostaną w pełni wyjaśnione”.
Dr Travis D. Hull, Ph.D.
„To ekscytujący postęp w dziedzinie [AKI]” - mówi Hull, dodając, że „może to również stanowić cel terapeutyczny w takich dziedzinach, jak przeszczepy, gdzie znaczenie biologii makrofagów jest mniej zrozumiałe”.
