Субпопуляция макрофагов поддерживает молодость кроветворных стволовых клеток

Простагландины «охраняют» кроветворные стволовые клетки, усиливая синтез ингибирующего фактора мезенхимальными клетками костного мозга.

Глубоко в костном мозге «скрываются» очень нужные нашему организму кроветворные стволовые клетки. Они терпеливо ждут того часа, когда смогут начать пролиферировать и дифференцироваться, например, в миллиарды зрелых клеток иммунной системы, чтобы помочь организму справиться с инфекцией, или в эритроциты при низком уровне кислорода на больших высотах. Но даже в таких чрезвычайных ситуациях организм следует долгосрочному плану: он сохраняет в резерве недифференцированные стволовые клетки для будущих нужд и на случай кризиса.

Группа под руководством профессора кафедры иммунологии Научно-исследовательского института Вайцмана (Weizmann Institute of Science) Цвее Лапидота (Tsvee Lapidot) только что открыла новый тип клеток, предотвращающих несвоевременную дифференциацию стволовых. В статье, опубликованной в журнале Nature Immunology, Лапидот и его коллеги описывают, как эта редкая и ранее неизвестная подгруппа активированных иммунных клеток поддерживает «вечно юное» состояние стволовых клеток костного мозга.

Кроветворные стволовые клетки живут в костном мозге в полном комфорте, окруженные свитой из поддерживающих – мезенхимальных – клеток, обслуживающих их потребности и направляющих их развитие. Открытый израильскими учеными новый вид клеток, поддерживающих стволовые, – это представители боковой ветви семейства клеток иммунной системы макрофагов (если буквально, то «больших едоков»), которые выполняют важную функцию удаления из организма патогенных бактерий. Однако эта редкая субпопуляция макрофагов костного мозга играет другую роль. Каждый из таких макрофагов может взять стволовую клетку под свое крыло и предотвратить ее дифференциацию.

Ученым удалось во всех подробностях выяснить, как именно эти макрофаги охраняют стволовые клетки. Они отличаются высокой экспрессией фермента циклооксигеназы ЦОГ-2 (cyclooxygenase COX-2) – катализатора первого этапа синтеза простагландинов. Как результат цепочки биохимических событий эти вещества, в конечном итоге, задерживают дифференциацию стволовых клеток: простагландины, в данном случае PGЕ2, поглощаются находящимися вблизи макрофагов стволовыми и прогениторными клетками и предотвращает их истощение, ограничивая образование активных форм кислорода путем подавления активности киназы Akt; кроме того, простагландины воздействуют на соседние мезенхимальные клетки, активируя секрецию ими другого задерживающего дифференциацию вещества (хемокина CXCL12), и стимулируют образование рецепторов этого вещества на стволовых клетках.

Как считает профессор Лапидот, эта функция может помогать неделящимся стволовым клеткам выживать при химиотерапии – общеизвестное явление. Макрофаги тоже переживают ее воздействие и отвечают на этот стресс увеличением выброса простагландинов, проявляя, таким образом, повышенную бдительность в защите стволовых клеток.

Макрофаги-телохранители усиливают свою активность и при инфекции. В то время как другие члены семейства макрофагов занимаются борьбой с патогенами, их родственники в костном мозге напряженно работают над обеспечением того, чтобы пул стволовых клеток не поддался искушению дифференцироваться.

В предыдущей работе лаборатории профессора Лапидота было установлено, что лечение простагландинами может увеличить количество и улучшить качество стволовых клеток. Этот факт в настоящее время проверяется врачами в ходе клинических испытаний трансплантации стволовых клеток пуповинной крови как метода лечения лейкемии. Первые полученные данные подтверждают, что предварительное назначение простагландинов усиливает их миграционный и репопуляционный потенциал, позволяя получать более высокие результаты.

«Изучение интригующей связи между иммунными и стволовыми клетками, возможно, позволит усилить поддержку стволовым клеткам костного мозга», — предполагает Лапидот. «Понимание механизмов, работающих в этих клетках, может повысить эффективность трансплантации стволовых клеток, в частности, клеток пуповинной крови».

Аннотация к статье Monocytes-macrophages that express α-smooth muscle actin preserve primitive hematopoietic cells in the bone marrow

 

Источник: LifeSciencesToday по материалам Stem Cell Bodyguards

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *