_ Studiul explorează modul în care macrofagele reglează vindecarea regenerativă la șoarecii spinoși

O echipă de cercetători de la Universitatea din Kentucky și Spitalul de Copii din Cincinnati aprofundează în știința din spatele modului în care șoarecii spinoși pot regenera țesutul pierdut. Ei folosesc ceea ce învață pentru a declanșa regenerarea la alte tipuri de șoareci – progrese care într-o zi ar putea fi traduse în oameni.

În timp ce șoarecii adulți de laborator vindecă rănile cu țesut cicatricial, șoarecii spinoși au capacitatea unică de a recrește. au pierdut pielea și au regenerat țesuturile musculo-scheletice din corpul lor.

Ashley W. Seifert, Ph.D., profesor asociat la Departamentul de Biologie din Colegiul de Arte și Științe din Marea Britanie, și grupul său de cercetare au fost pionieri utilizarea șoarecilor spinoși și a altor modele animale pentru a înțelege modul în care țesutul complex se poate regenera, punând legătura între biologia regenerativă și medicina.

În aprilie 2023, Science Advances a publicat un studiu al grupului lui Seifert axat pe răspunsul celular la leziuni în timpul vindecarea tesuturilor. Lucrarea a arătat cum semnalizarea ERK acționează ca un comutator cheie care echilibrează răspunsul de vindecare și a demonstrat că creșterea și menținerea acestui tip de semnalizare la șoarecii de laborator ar putea declanșa un răspuns regenerativ în loc de cicatrici.

Cel mai recent studiu, publicat în Developmental Cell, oferă o nouă perspectivă asupra modului în care anumite celule imunitare răspund la leziuni și la regenerarea directă a țesuturilor.

Echipa de oameni de știință a analizat un anumit tip de celulă imunitară cunoscut sub numele de macrofage, care joacă un rol crucial în reglarea răspunsului inflamator prin apărarea țesutului rănit împotriva agenților patogeni, promovând simultan repararea țesuturilor atât la șoarecii spinoși, cât și la șoarecii de laborator.

„În studiul nostru, am folosit un sistem cu două specii pentru a diseca fenotipurile macrofagelor între două moduri de vindecare: regenerarea țesuturilor sau formarea țesutului cicatricial”, a spus Seifert. „Deși nu este încă clar în ce măsură macrofagele controlează în cele din urmă diferite traiectorii de vindecare, am observat semnături subtile și distincte de macrofage care s-au aliniat în mod specific cu regenerarea.”

Folosind o leziune identică la ambele tipuri de rozătoare, cercetătorii au studiat. semnale eliberate de macrofage care comunică cu celulele din apropiere, spunându-le să reconstruiască toate țesuturile care lipsesc. Ei au remarcat, de asemenea, caracteristicile, sau fenotipurile, ale celulelor în timpul acelor procese.

„Studiul nostru arată că macrofagele spinoase de șoarece eliberează proteine ​​distincte care sunt parțial responsabile pentru reformarea țesuturilor specializate la locul leziunii și pentru protejarea celulelor de stres”, a spus Seifert. „În general, experimentele noastre arată că macrofagele stabilesc un micromediu tisular propice pentru regenerare.”

Cercetătorii au examinat și comparat macrofagele din măduva osoasă a ambelor tipuri de șoareci. Apoi au folosit secvențierea ARN pentru a identifica proteinele pe care aceste celule le secretă. (ARN, sau acidul ribonucleic, este o moleculă care transportă instrucțiuni genetice din ADN pentru a crea proteine.)

Cercetătorii au descoperit că macrofagele din măduva osoasă au răspuns diferit singure la interferonul gamma, o proteină produsă de celule. ca răspuns la infecție și lipopolizaharidă, o moleculă găsită în unele bacterii care stimulează sistemul imunitar.

„Ca răspuns la indicii inflamatorii, macrofagele la șoarecii spinoși eliberează proteine ​​comunicante unice care promovează creșterea de noi vase de sânge. , vasele limfatice, activități antiinflamatorii și reconstrucția țesuturilor care contribuie pozitiv la vindecarea regenerativă”, a spus Seifert.

Echipa din Marea Britanie a descoperit că acele celule își păstrează unicitatea pe parcursul formării sau regenerării țesutului cicatricial. Oamenii de știință au studiat mostre în cinci momente diferite în timpul vindecării pentru a înțelege mai bine cronologia modului în care macrofagele își fac munca.

O analiză genetică a arătat cercetătorilor ce tipuri de molecule produse de celule au fost cele mai active la fiecare tip de șoareci și cu ce funcții au fost cele mai asociate.

„În munca noastră pentru a răspunde mai multe întrebări științifice despre șoarecii spinoși, am descoperit că un anumit tip de proteină - factorul de creștere a endoteliului vascular c sau VEGFC - este secretat în mod unic de macrofagele de șoarece spinoși în timpul regenerării", a spus Seifert. „De asemenea, joacă un rol multifuncțional, încurajând creșterea de noi vase sanguine și limfatice.”

„Prin blocarea anticorpilor specifici proteinei VEGFC în urechile șoarecilor spinoși, am observat modificări notabile în formarea sângelui. vasele, vasele limfatice și diviziunea celulară. Acest lucru a dus, de asemenea, la scăderea formării de noi foliculi de păr și la creșterea inflamației, perturbând în cele din urmă procesul de regenerare a țesuturilor", a spus Ajoy Aloysius, Ph.D., co-primul autor al studiului și un cercetător postdoctoral în biologie.

„În plus, speculăm că creșterea secreției de VEGFC și a altor factori de către macrofage în timpul vindecării rănilor fibrotice poate contribui la un rezultat regenerativ în vindecarea țesuturilor, totuși sunt necesare experimente suplimentare pentru a confirma acest lucru. idee.”

Studiul sugerează în cele din urmă că macrofagele găsite în anumite țesuturi din organism ajută la direcționarea și reglarea programului de reparare celulară. Este important că rezultatele acestui studiu arată că tipul de macrofag contează și sugerează că modificarea a ceea ce secretă un tip de macrofag ar putea modifica modul în care țesutul se repară singur.

„Acest studiu își propune să deblocheze potențialul natural de regenerare al organismului. după o leziune traumatică”, a spus Jennifer Simkin, Ph.D., unul dintre primii autori ai studiului și profesor asistent de chirurgie ortopedică la Centrul de Științe ale Sănătății al Universității de Stat din Louisiana. „Pentru a face acest lucru, studiem animalele care pot regenera mai multe țesuturi (păr, cartilaj, mușchi și piele) după leziuni pentru a găsi semnalele celulare și moleculare necesare pentru o vindecare mai bună. vindecarea rănilor.”

Cercetătorii spun că sunt necesare studii suplimentare pentru a înțelege și a defini mai bine o parte din această diafonie celulară în timpul procesului de regenerare.

(Fluierul)