Τα ευρήματα μιας νέας μελέτης, με επικεφαλής τους ερευνητές της Ιατρικής Σχολής Geisel του Dartmouth και δημοσιεύτηκαν στο Nature Immunology, έχουν αποκαλύψει βασικές λειτουργικές διαφορές στα μακροφάγα – έναν τύπο λευκών αιμοσφαιρίων που παίζει καθοριστικό ρόλο στο έμφυτο (γενικό) ανοσοποιητικό σύστημα του σώματος ως υπερασπιστής πρώτης γραμμής κατά των παθογόνων.
Τα μακροφάγα, που βρίσκονται σε όλους τους ιστούς, είναι γνωστό ότι εκτελούν λειτουργίες όπως το περιβάλλον και η πέψη μικροοργανισμών, η απομάκρυνση των υπολειμμάτων και των νεκρών κυττάρων και η διέγερση της δράσης άλλων ανοσοποιητικών και μη κυττάρων, συμπεριλαμβανομένων αυτών που εμπλέκονται στην προσαρμοστική (εξειδικευμένη) ανοσία. Μέχρι πρόσφατα, τα μακροφάγα που κατοικούν στον ιστό θεωρούνταν σε μεγάλο βαθμό ομοιογενή, δηλαδή πολύ παρόμοια στη σύνθεση και τη λειτουργία τους.
«Υπάρχουν δύο κύριοι λόγοι για τους οποίους το επίπεδο ποικιλομορφίας στους τύπους μακροφάγων έχει υποτιμηθεί», εξηγεί η Claudia Jakubzick, Ph.D., αναπληρώτρια καθηγήτρια μικροβιολογίας και ανοσολογίας στο Geisel, η οποία υπηρέτησε ως ανώτερος συγγραφέας στη μελέτη. “Ο πρώτος είναι ότι ορισμένοι από τους πληθυσμούς μακροφάγων είναι πολύ ευαίσθητοι τύποι κυττάρων που πεθαίνουν κατά την εκχύλιση. Μέσω της συνεπούς πρακτικής και της βαθύτερης κατανόησης των αποχρώσεων τους, έχουμε αναπτύξει μεθόδους για να τα διατηρήσουμε για ερευνητικούς σκοπούς.”
«Δεύτερον, η ανάπτυξη νεότερων τεχνολογιών στον τομέα μας, όπως η αλληλουχία μεμονωμένων κυττάρων και η χωρική μεταγραφική, μας επιτρέπουν να δούμε την πραγματική ποικιλομορφία των μακροφάγων», λέει. Σε συνεργασία με τον Fred Kolling, Ph.D., διευθυντή του Single Cell Genomics Core στο Κέντρο Ποσοτικής Βιολογίας του Dartmouth, η ομάδα εντόπισε, τόσο σε ποντίκια όσο και σε ανθρώπους, δέκα διακριτές υποομάδες διάμεσων μακροφάγων (IM) σε αυτό που προηγουμένως πιστευόταν ότι είναι ένας σχετικά ομοιογενής πληθυσμός.
Αυτά τα διάμεσα μακροφάγα εξέφρασαν διαφορετικά προφίλ χημειοκίνης (χημειοελκτικές κυτοκίνες) μαζί με άλλα λειτουργικά γονίδια, υπογραμμίζοντας την ετερογένειά τους. Ο Xin Li, μεταπτυχιακός φοιτητής στο Jakubzick Lab και πρώτος συγγραφέας της μελέτης, δηλώνει: «Τα ευρήματά μας υποδηλώνουν ότι καθένα από αυτά τα υποσύνολα είναι υπεύθυνο για τη στρατολόγηση διαφορετικών ανοσοκυττάρων μέσω της χημειοκινικής τους έκφρασης στο τοπικό περιβάλλον για την αντιμετώπιση της συγκεκριμένης μόλυνσης, της φλεγμονής. , ή ασθένεια που μπορεί να εμφανίζεται σε αυτό το περιβάλλον.»
Για να αποδείξει την υπόθεσή τους, η ομάδα μελέτης δημιούργησε ένα μοντέλο ποντικού που τους επέτρεψε να εξαντλήσουν επιλεκτικά υποσύνολα IM που εμπλέκονται στη στρατολόγηση ανοσοκυττάρων που ανταποκρίνονται στην αλλεργική νόσο των αεραγωγών, προκαλώντας φλεγμονή στους πνεύμονες. «Συνεπώς, τα κύτταρα του ανοσοποιητικού που κανονικά ανταποκρίνονταν δεν ήρθαν στο σημείο και η εμφάνιση της αλλεργικής νόσου μειώθηκε σημαντικά, γεγονός που επιβεβαίωσε αυτό που είχαμε προτείνει», λέει ο Λι.
“Αποδεικνύεται ότι τα μακροφάγα που εξετάζουμε είναι γνωστό ότι είναι σημαντικά για το σχηματισμό τριτογενών λεμφικών δομών – εντοπισμένων κόμβων εξειδικευμένων ανοσοκυττάρων που φαίνεται να είναι αντιογκογόνα και ίσως βελτιώνουν την πρόγνωση και τα αποτελέσματα στον καρκίνο”, λέει ο Jakubzick. «Περαιτέρω διερεύνηση αυτής της διαδικασίας θα μας δώσει μια καλύτερη κατανόηση του ρόλου που διαδραματίζουν τα IM που κατοικούν σε ιστούς στην ανοσία του καρκίνου».