22 апреля 2013

Удивительная способность стволовых клеток крови отвечать на тяжелые состояния

Удивительная способность стволовых клеток крови отвечать на тяжелые состояния

Бригада исследователей из Inserm, CNRS и MDC возглавляемая Майклом Сивеком из Центра иммунологии Марселя Люмини (CNRS, INSERM, Aix Marseille Université) и Центра молекулярной медицины Макса Делбрюка, (Берлин-Буш), сегодня раскрыла неожиданную роль гемопоэтических стволовых клеток: они не просто обеспечивают непрерывность запасов наших клеток крови; при тяжелых состояниях они способны к воспроизводству лейкоцитов «по требованию», что помогает организму бороться с воспалением или инфекцией. Эта свойство может использоваться в защите от инфекций у больных с трансплантацией костного мозга, в то время как их иммунная система восстанавливается. Подробности исследования опубликованы в журнале «Природа» 10-ого апреля.

Клетки вовлечены в питание крови, очистку и защиту наших тканей, но продолжительность их жизни ограничена. Продолжительность жизни эритроцита редко превышает три месяца, наши тромбоциты умирают через десять дней и большинство наших лейкоцитов живут только несколько дней.

Организм должен воспроизводить замещающие клетки своевременно. В этом состоит роль гемопоэтических стволовых клеток, более распространенно называемых стволовыми клетками крови. Спрятанные в основе костного мозга (мягкой ткани в сердцевине длинных костей, таких как грудная клетка, кости позвоночника, тазовые и плечевые кости), они ежедневно выбрасывают в кровоток миллиарды новых клеток. Чтобы достичь этого стратегического задания, они должны не только умножаться, но также и дифференцироваться, то есть производить специализированные лейкоциты, эритроциты или тромбоциты.

В течение многих лет, исследователи интересовались тем, как этот процесс специализации запускается в стволовых клетках. Ранее Майкл Сивек и его бригада обнаружили, что последние не беспорядочно участвуют в специфическом пути дифференцирования, но «решают» свой исход под влиянием внутренних факторов и сигналов из окружающей среды.

Остается найти ответы на важные вопросы: каким соответственным образом стволовые клетки отвечают на тяжелые состояния? Например, они действительно ли в состоянии удовлетворить требованиям к воспроизводству лейкоцитов как макрофагов, для того чтобы уничтожать микроорганизмы во время инфекции?

До сих пор, ответ был ясен: стволовые клетки не могли расшифровывать такие сообщения и, в сущности, дифференцировались беспорядочно. Бригада Майкла Сивека продемонстрировала, что, будучи далекими от того, чтобы быть нечувствительными к этим сигналам, стволовые клетки воспринимают их, и в ответ воспроизводят клетки, что является самым адекватным ответом перед лицом стоящей опасности.

«Мы обнаружили, что некая биологическая молекула в больших количествах воспроизводилась организмом во время инфекции или воспаления, непосредственно указывая стволовым клеткам путь к атаке», — сказал д-р Сэндрайн Саррэзин, исследователь из Inserm, соавтор публикации. «В результате эта молекула, называемая М-КСФ (макрофагальный колониестимулирующий фактор), активизирует переключатель миелоидной линии (ген PU.1), и стволовые клетки быстро производят клетки, которые лучше всего подходят для такой ситуации, как работа макрофагов».

Теперь, когда мы идентифицировали этот сигнал, в будущем станет возможным ускорить воспроизводство этих клеток у больных стоящих перед риском острого инфицирования», — сообщил д-р Майкл Сивек, Директор CNRS по исследованиям. «Во всем мире ежегодно дело обстоит таким образом для 50 000 пациентов, которые полностью беззащитны против инфицирования после пересадки костного мозга. Благодаря М-КСФ может стать возможны стимуляция продуцирования полезных клеток, при этом избежав воспроизводства тех клеток, которые могут неосторожно атаковать организм этих пациентов. Поэтому они могут защитить от инфекций, в то время как восстанавливается их иммунная система».

Об открытии

По-видимому, это простое открытие является в значительной степени предварительным, и в своем подходе и в затребованной технологии. Чтобы сделать выводы, бригада должна была измерить изменение состояния в каждой клетке. Это было двойной проблемой: стволовые клетки являются не только очень редкими (на 10 000 клеток в костном мозгу мыши есть только одна стволовая клетка), но они также полностью неотличимы от своего потомства.

«Чтобы дифференцировать «главных героев», мы использовали флуоресцентный маркер, чтобы обозначить статус (включен или выключен) переключателя миелоидных клеток: белок PU.1. Сначала на животных, затем съемкой под микроскопом ускорения клеточной дифференциации, мы показали, что стволовые клетки в ответ на М-КСФ «вспыхивают» почти мгновенно», — сообщил ассистирующий инженер CNRS Ноушин Моссэдег-Келлер, соавтор этой публикации. «Чтобы быть абсолютно уверенными, мы восстановили клетки одну за другой и подтвердили, что миелоидные гены были активизированы во всех клетках, которые изменяли цвет на зеленый: как только они получали предупреждающее сообщение, они меняли идентичность».


Источник:
sciencedaily.com



Что нужно знать о мастоидите?

Мастоидит – это заболевание, при котором сосцевидный отросток, расположенный на височной кости, воспаляется. Сам этот отросток выполняет важные функции: к нему прикреплены мышцы, благодаря которым человек может наклонять и поворачивать голову. Если рассматривать сосцевидный отросток с анатомической точки зрения, то он будет представлять собой ни что иное, как костное образование, расположенное непосредственно за ушной раковиной,…

Что нужно знать о синдроме раздраженного кишечника?

Спастический колит – это функциональное заболевание кишечника, одна из форм хронического колита, с характерной хронической болью, из-за спазмов, то есть болевых сокращений мышц в толстом кишечнике. Спастический колит также может обозначаться как синдром раздраженного кишечника. Состояние проявляется дискомфортом, вздутием в области живота и общим нарушением в поведении кишечника. Если это заболевание не лечить, оно приводит…

Чем опасен дефицит фермента глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы? 

Глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа является одним из ферментов, необходимых для правильного хода пентозного цикла, во время которого образуются соединения, ответственные за восстановление так называемых свободных радикалов (это определяется антиоксидантным действием). Благодаря этому процессу гемоглобин — белок, транспортирующий кровь, остается неповрежденным и не «слипается». Дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы — опасное состояние, требующее врачебного вмешательства. Кроме нарушений, связанных с аномальными изменениям эритроцитов,…

Побочные эффекты стероидов

Анаболические стероиды — это мощные лекарства, которые многие люди принимают в высоких дозах для повышения спортивной результативности. Они помогают наращивать мышечную ткань и увеличивать массу тела, действуя как естественный мужской гормон, тестостерон. Побочные эффекты стероидов затрагивают людей, не соблюдающих дозировку. Более низкие дозы анаболических стероидов иногда используются для лечения очень серьезных заболеваний. Их не следует…

Что нужно знать о Вифероне?

Виферон является лекарственным средством, способным бороться с заболеваниями вирусного характера. Производится препарат в виде таблеток, имеющих желтый цвет. Каждая таблетка покрыта тонким слоем пленки и имеет пулевидную форму. Таблетки пакуются в картонные пачки. Состав Помимо основного вещества, в таблетках также содержатся компоненты, среди которых стоит выделить различные кислоты, а также аскорбат натрия и полисорбат. Дополнительно…