I běžná infekce může být fatální, když kmenové buňky špatně poslouchají

  • vydáno: 9. 12. 2020

Způsob, jakým si buňky mezi sebou vyměňují informace, má zásadní vliv na naši imunitu. Mezinárodní vědecký tým pod vedením Meritxell Alberich Jordà z Ústavu molekulární genetiky AV ČR publikoval v časopisu Blood studii, která popisuje, jak mezibuněčná komunikace kostní dřeně mění potenciál kmenových buněk produkovat bílé krvinky, a tedy schopnost organismu adekvátně reagovat na přítomnost patogenů.

První obrannou linii proti patogenům tvoří speciální bílé krvinky – neutrofilní granulocyty. Jejich dostatečný počet má vliv na průběh nemocí a přežití organismu. Vědci pod vedením molekulární genetičky Meritxell Alberich Jordà objevili dosud neznámou roli mezibuněčné komunikace pro produkci těchto speciálních bílých krvinek. Výsledky tohoto výzkumu nejen vyšly v prestižním časopise Blood, ale dostaly se i na jeho obálku.

„Naše studie odkrývá nový mechanismus, který reguluje produkci bílých krvinek a zaručuje organismu přirozenou imunitu.“

Všechny buňky krve (destičky, červené a bílé krvinky) vznikají v kostní dřeni z hematopoetických kmenových buněk, přičemž pouhých pár tisíc těchto kmenových buněk produkuje až 10 milionů nových krevních buněk za vteřinu. Množství jednotlivých buněčných typů je přitom jasně dané a případné odchylky v jejich počtech mohou vést k závažným onemocněním krve, jako je například anémie, neutropenie nebo leukémie. Je proto nezbytné pochopit mechanismy, které tuto nesmírně dynamickou produkci buněk v krvetvorném systému regulují.

Vliv mezibuněčné komunikace na přirozenou imunitu

Společně s týmy Vladimíra Kořínka a Tomáše Brdičky také z Ústavu molekulární genetiky AV ČR vytvořila laboratoř Meritxell Alberich Jordà unikátní geneticky modifikované myši – jejich hematopoetické kmenové buňky nedokážou zpracovat a vyhodnotit signály, jejichž prostřednictvím s nimi okolní buňky běžně komunikují, jak je znázorněno na ilustraci níže. Pomocí tohoto myšího modelu autorský kolektiv následně prokázal, že příjem signálu aktivuje geny řídící produkci speciálních bílých krvinek, jež zprostředkovávají obranu proti mikrobům – granulocytům. „Kmenové buňky, které nedokázaly komunikovat se svým okolím, vyprodukovaly zcela nedostatečné množství granulocytů, což se projevilo drastickým snížení obranyschopnosti organismu. I běžné infekce se ukázaly být pro experimentální myši fatální,“ vysvětluje vědkyně Meritxell Alberich Jordà. „Naše studie tak odkrývá nový mechanismus, který reguluje produkci bílých krvinek a zaručuje organismu přirozenou imunitu. V současnosti se v Ústavu molekulární genetiky AV ČR dále studuje.“

Vhodnou manipulací této signalizace by vědci mohli být v budoucnu schopni zvýšit, či naopak snížit počet neutrofilních granulocytů, a regulovat tak reakce vrozeného imunitního systému v závislosti na konkrétních potřebách pacientů trpících například neutropenií nebo autoimunitními onemocněními.

Autoři: Petr Daněk, Martin Jakubec

 

 

Další informace v publikaci:

Danek P, Kardosova M, Janeckova L, Karkoulia E, Vanickova K, Fabisik M, Lozano Asencio C, Benoukraf T, Tirado-Magallanes R, Zhou Q, Burocziova M, Rahmatova S, Pytlik R, Brdicka T, Tenen DG, Korinek V, Alberich Jorda M: β-catenin-TCF/LEF signaling promotes steady-state and emergency granulopoiesis via G-CSF receptor upregulation. Blood 2020. [pubmed] [doi]

 

Kontakt:

Meritxell Alberich Jordà, Ph.D.,
tel.: 296 442 467, e-mail: meritxell.alberich-jorda@img.cas.cz,
web: www.img.cas.cz/vyzkum/meritxell-alberich-jorda

Mgr. Petr Daněk,
tel.: 296 442 587, e-mail: petr.danek@img.cas.cz,

 

Tisková zpráva v pdf verzi.