Jak rozwijają się kluczowe komórki odpornościowe? W końcu wiadomo

Nowe odkrycia naukowców z Instytutu Karolinskiego w Szwecji mogą pomóc w dalszym rozwoju ważnych metod leczenia chorób płuc. Co odkrył zespół ekspertów?

Płuca narażone są na szkodliwe działanie różnych mikroorganizmów np. bakterii i wirusów. Dzięki makrofagom, czyli komórkom odpornościowym, płuca są chronione przed działaniem obcych cząsteczek. W nowym badaniu naukowcy ze szwedzkiej placówki naukowej wykazali, jak rozwijają się makrofagi płucne.

Mimo znaczenia, jakie makrofagi płucne mają dla układu odpornościowego, nie wiedziano wcześniej, w jaki sposób rozwijają się u ludzi ze względu na to, że takie analizy są trudne do przeprowadzenia. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Journal of Experimental Medicine.

Eksperci z Instytutu Karolińskiego w Sztokholmie byli w stanie zbadać rozwój makrofagów na żywym płucu. Grupie badaczy udało się ustalić, że do rozwoju makrofagów dochodzi na dwa odmienne sposoby.

Według naukowców w pierwszym etapie rozwoju makrofagi pochodzą z komórek prekursorowych, które są już obecne w wątrobie płodu. Po urodzeniu dzięki krwiobiegowi komórki te przemieszczają się z wątroby do płuc, gdzie są wystawione na działanie różnych czynników wzrostu, dzięki czemu mogą rozwinąć się do dojrzałej formy.

Drugi rodzaj rozwoju występuje w późniejszym życiu człowieka. Wtedy rozwijają się z dorosłych komórek prekursorowych, tak zwanych monocytów, które znajdują się we krwi. Badacze sprawdzili także, czy pochodzenie makrofagów ma znaczenie dla pełnionych funkcji.

Okazało się, że niezależnie od pochodzenia, makrofagi miały podobną ekspresję genów, ale pełniły inne funkcje. Komórki prekursorowe płodu dzieliły się szybciej niż komórki prekursorowe dorosłych. Na czym polegały konkretne różnice?

Komórki prekursorowe, które kształtują się w płodzie, szybciej zasiedlają płuca, co ma znaczenie we wczesnym okresie życia – dzięki temu szybciej usuwają wdychane cząsteczki. Z kolei makrofagi płucne pochodzące z dorosłych komórek prekursorowych są silnie aktywowane przez interferon. Interferon to białko, którego kluczowym zadaniem jest ochrona przed infekcjami wirusowymi.

Naukowcy zdołali także ustalić, że te makrofagi płucne są podobne do makrofagów prozapalnych. Te z kolei mogą ulec nadmiernej aktywacji, tym samym przyczynić się do poważnego uszkodzenia płuc w różnych chorobach, np. w COVID-19. Zdaniem badaczy jest zatem bardzo prawdopodobne, że ten rodzaj makrofagów pomaga w walce z wirusami, zatem odgrywa istotną funkcję w układzie odpornościowym.

Autorzy analiz sądzą, że identyfikacja prekursorów ludzkich makrofagów płuc i ich ścieżek rozwojowych jest ważnym krokiem naprzód, dzięki czemu odkrycie można wykorzystać w dłuższej perspektywie do opracowania opartych na makrofagach terapii, szczególnie ważnych dla osób cierpiących na różne choroby płuc.

Patrycja Pupiec