Исследователи из Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна Университета Иешива и Медицинской школы Икана на горе Синай обнаружили, что макрофаги – белые кровяные тельца, которые играют ключевую роль в иммунном ответе – также помогают как производить, так и устранять красные кровяные тельца организма ( Эритроциты). Результаты могут привести к новым методам лечения заболеваний или состояний, при которых выработка красных кровяных телец нарушается. Исследование, проведенное на мышах, опубликовано сегодня в онлайн-издании журнала Nature Medicine.
"Наши результаты предлагают новое интригующее понимание того, как организм поддерживает здоровый баланс эритроцитов," сказал руководитель исследования Поль Френетт, М.D., профессор медицины и клеточной биологии и директор Рут Л. и Дэвид С. Институт стволовых клеток и регенеративной медицины им. Готтесмана при Эйнштейне. "Мы показали, что макрофаги в костном мозге и селезенке способствуют выработке новых эритроцитов в то же время, когда они удаляют стареющие эритроциты из кровотока. Это понимание может в конечном итоге помочь нам разработать новые методы лечения состояний, которые приводят к аномальному количеству эритроцитов, таких как гемолитическая анемия, истинная полицитемия и острая кровопотеря, а также помочь в восстановлении после химиотерапии и трансплантации костного мозга." Эйнштейн подал совместную патентную заявку с Mount Sinai, связанную с этим исследованием, которое в настоящее время доступно для лицензирования и дальнейшей коммерциализации.
Предыдущие исследования, проведенные в лаборатории, предполагали, что макрофаги в костном мозге действуют как питательные клетки для эритробластов, которые являются предшественниками эритроцитов. Но как эти "эритробластические острова" (макрофаги, окруженные эритробластами) функция у живых животных была неясной.
Несколько лет назад Эндрю Чоу, гора Синай M.D./ Ph.D. студент в лабораториях докторов наук. Френетт и Мириам Мерад, М.D., Ph.D., профессор онкологических наук и иммунологии в Mount Sinai обнаружил, что макрофаги костного мозга экспрессируют молекулу клеточной поверхности, называемую сиалоадгезином, или CD169 – мишенью, которую можно использовать для избирательного удаления макрофагов из костного мозга. Это поможет определить роль макрофагов в эритробластических островках in vivo.
Это то, что доктор. Френетт и Мерад в текущем исследовании на мышах. Они обнаружили, что избирательное удаление CD169-положительных макрофагов у мышей снижает количество эритробластов костного мозга – доказательство того, что эти макрофаги действительно жизненно важны для выживания эритробластов, которые превращаются в эритробласты.
"Что было удивительно, так это то, что впоследствии мы не смогли увидеть какой-либо значительной анемии," сказал доктор. Frenette. Затем исследователи проанализировали продолжительность жизни красных кровяных телец и обнаружили, что они циркулируют дольше, чем обычно.
"После того, как мы истощили макрофаги в костном мозге, мы обнаружили, что у нас также истощились CD169-положительные макрофаги, присутствующие в селезенке и печени. Оказывается, макрофаги в этих двух органах очень важны для удаления старых эритроцитов из периферического кровообращения. Взятые вместе, результаты показывают, что эти макрофаги играют двойную роль, производя и очищая эритроциты," он сказал.
Исследователи также изучили роль макрофагов в истинной полицитемии, генетическом заболевании, при котором костный мозг производит слишком много эритроцитов, что обычно приводит к затрудненному дыханию, головокружению, чрезмерному свертыванию крови и другим симптомам. Используя модель истинной полицитемии на мышах, они обнаружили, что истощение CD169-положительных макрофагов в костном мозге нормализует количество эритроцитов. "Это указывает на новый способ борьбы с истинной полицитемией," сказал доктор. Frenette. "В настоящее время стандартным лечением является флеботомия [периодическое удаление крови], что обременительно."