Ústav molekulární genetiky AV ČR, v. v. i.
Lidské tělo má k dispozici účinný systém prevence a boje proti infekcím, který zajišťují imunitní buňky. Výzkum vědců z Ústavu molekulární genetiky AV ČR, v. v. i. (IMG) ukázal, že kromě nich na akutní ohrožení reagují i krvetvorné kmenové buňky. Odborníci to potvrdili zatím na zvířecích modelech. Poznatky by v budoucnu mohly pomoci pochopit, jak optimalizovat imunitní reakce a předcházet sepsi.
Imunitní systém je zodpovědný za to, že udržuje tělo zdravé, a to tak, že produkuje imunitní buňky. Imunitní buňky, jako jsou granulocyty, B-lymfocyty a T-lymfocyty, jsou zodpovědné za eliminaci a odstraňování patogenů – choroboplodných zárodků či původců nemocí.
Vědci si však nedávno položili otázku, zda ochranu organismu zprostředkovávají výhradně zralé imunitní buňky, nebo zda se na ní mohou podílet i jiné typy buněk.
Akutní infekce, které nejsou rychle a účinně vyřešeny, mohou vést k závažnějším stavům, jako je sepse. Sepsi se obvykle předejde aktivací rychlé a akutní reakce na původce infekce, což je proces známý jako nouzová granulopoéza. Vědci z IMG zkoumají nouzovou granulopoézu již téměř jedno desetiletí a potvrdili, že kromě zásadní role imunitních buněk se aktivují také krvetvorné kmenové buňky, které reagují na přítomnost patogenů, a objasnili mechanismy této aktivace. Výsledky studie publikoval prestižní časopis The EMBO Journal.
Kmenové buňky v kostní dřeni změní v ohrožení svou identitu
„Věděli jsme, že krvetvorné kmenové buňky mají všechny nástroje k tomu, aby detekovaly zárodky v našem organismu, ale nechápali jsme, proč a jak je to ovlivní,“ vysvětluje Meritxell Alberich Jordà, vedoucí oddělení hematoonkologie v IMG. Výsledky jejího týmu naznačují, že hematopoetické kmenové buňky v kostní dřeni jsou schopny změnit svou identitu a podpořit tak produkci granulocytů, které jsou nezbytné k likvidaci vnějšího patogenu.
„Krvetvorné kmenové buňky se rozhodnou změnit svůj osud a ohrozit své každodenní úkoly, aby pomohly v boji proti infekcím. Překvapilo nás, že buňky, jejichž úkolem je udržovat krvetvorbu po celý náš život, budou tak flexibilní a budou schopny použít natolik sofistikované mechanismy k likvidaci choroboplodných zárodků,“ říká Karolina Vaníčková, vědkyně z IMG, která výzkum prováděla.
K těmto závěrům se vědci dobrali pomocí zvířecích modelů, při budoucích experimentech bude třeba poznatky ověřit na lidech. „Doufáme, že nám tyto poznatky v budoucnu pomohou pochopit, jak optimalizovat naše imunitní reakce, a vyvinout strategie prevence sepse,“ říká Meritxell Alberich Jordà.
Vanickova K, Milosevic M, Ribeiro Bas I, Burocziova M, Yokota A, Danek P, Grusanovic S, Chiliński M, Plewczynski D, Rohlena J, Hirai H, Rohlenova K, Alberich-Jorda M: Hematopoietic stem cells undergo a lymphoid to myeloid switch in early stages of emergency granulopoiesis. EMBO J 2023, e113527. [pubmed] [doi]
Obrázek znázorňující způsob fungování hematopoetických kmenových buněk (HSC) byl vytvořen pomocí BioRender.com.