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



Выявлены новые перспективы противораковой терапии

Иммунная система играет не последнюю роль в здоровье человека. Исследователи из Школы медицины им. Льюиса Каца в Университете Темпл (LKSOM) и онкологического центра Fox Chase впервые показывают, что молекула EGR4, известная главным образом своей ролью в мужской фертильности, служит критическим тормозом для иммунной активации. Новое исследование, опубликованное в журнале EMBO Reports, показывает, что удаление EGR4…

Симптомы наследственной атаксии

Атаксия — потеря движения и координации вследствие повреждения или дегенерации мозжечка, той части мозга, которая контролирует моторные функции. Атаксия бывает наследственная и приобретенная. Чем обусловлена наследственная атаксия? Наследственные атаксии вызваны генетическими мутациями, которые передаются из поколения в поколение. Наследственная атаксия может быть аутосомно-доминантной атаксией или аутосомно-рецессивной атаксией. В случае аутосомно-доминантной атаксии мутированный ген является аутосомно-доминантным,…

Симптомы сахарного диабета

У некоторых людей, страдающих сахарным диабетом, симптомы настолько слабы, что они остаются незамеченными. Обычные симптомы сахарного диабета: частое мочеиспускание жажда и голод крайняя усталость размытое зрение порезы/синяки, которые медленно заживают. потеря веса, несмотря на то, что вы едите много покалывание, боль или онемение в руках/ногах Раннее выявление и лечение диабета может снизить риск развития осложнений…

Классификация почечных кист

Доктор Мортон Босняк, преподаватель медицинского центра в Нью-Йорке, был первым, кто предложил классификацию почечных кист на основе результатов КТ с контрастным усилением в 1986 году. Морфологические и улучшающие характеристики КТ составляют основу этой классификации. Согласно этой классификации почечные кисты подразделяются на 4 категории. Кисты I категории Кисты I категории — это простые кисты, они тонкостенные…

Лечение рака поджелудочной

Рак поджелудочной железы весьма распространен. Лечение рака поджелудочной железы определяется в зависимости от места и стадии рака. Вариант лечения выбирается исходя из возраста и общего состояния здоровья пациента. Лечение рака направлено на удаление рака, когда это возможно, или предотвращение дальнейшего роста опухоли. Если рак поджелудочной железы диагностируется на поздней стадии, и какой-либо вариант лечения по…