Gündem

Egzersiz kemikte bağışıklık hücreleri oluşturur

0

Kemik iliği oldukça kalabalık. Bağışıklık hücrelerinin öncüleri de dahil olmak üzere birçok kök ve öncü hücre türü yan yana bir arada bulunur.1,2 ve niş adı verilen kök hücreler için özel koruyucu ortamlar oluşturan yakındaki hücreler tarafından desteklenir. Stromal hücreler olarak da bilinen niş hücreleri ile kemik iliğindeki bağışıklık hücrelerinin erken öncüleri arasındaki etkileşim tam olarak anlaşılamamıştır. Bu etkileşimin nasıl koordine edildiğine dair içgörü, bağışıklık hücrelerinin öncüllerinin nasıl üretildiğini daha iyi anlamamıza yardımcı olacaktır. Yazma Doğa, Shen ve diğerleri.3 bir stromal hücre türü ile farelerde immün progenitörler arasındaki iletişimi teşvik etmede hareketin rolünü belirleyerek bulmacanın bir kısmını çözdü ve sonuçta hayvanların enfeksiyonla savaşmasına yardımcı oldu.

Kemik iliğindeki çeşitli kök ve progenitör hücre türleri, hem fiziksel hem de işlevsel olarak yüksek oranda birbirine bağlıdır. Örneğin kemik, iskelet dokusu ve yağ hücrelerine neden olan mezenkimal kök ve progenitör hücreler, hematopoietik kök ve progenitör hücreler (HSPC’ler) için stromal nişin önemli bir parçasıdır. HSPC’ler, bağışıklık hücreleri de dahil olmak üzere tüm kan hücresi soylarının üretiminden sorumludur.4. Farelerde, bazı mezenkimal progenitörler, HSPC’leri desteklemek için çok önemli olan, kök hücre faktörü (SCF) adı verilen bir sinyal proteini üretir.5. Bu hücreler ayrıca leptin reseptörü adı verilen bir hücre yüzeyi proteinini de ifade eder.5 (LepR). LepR ifade eden (LepR+) hücreler, yaklaşık iki tip kan damarı, arterioller ve sinüzoidler dahil olmak üzere kemik iliğinde birkaç farklı yerde bulunur. Ancak, LepR+ popülasyon, mezenkimal progenitör hücre tiplerinin bir karışımıdır5. Shen ve diğerleri. LepR’nin alt kümesinde eve gitmek için yola çıktı+ HSPC nişinin korunmasında yer alan hücreler.

Yazarlar, LepR’nin gen ekspresyon analizini gerçekleştirdi+ bir alt popülasyonun başka bir işaretleyici protein olan osteolectin (Oln) ifade ettiğini ortaya çıkaran hücreler. Grup, bu Oln’lerin+ hücreler floresanlaştı ve Oln’un+ stromal hücreler arteriyollerin etrafında bulunur, ancak sinüzoidlerde bulunmaz. Daha sonra, hücrelerin kısa ömürlü osteojenik öncüler olduklarını ve kemik rejenerasyonunda çok önemli bir role sahip olan osteoblast adı verilen kemik oluşturan hücrelere yol açtığını gösterdiler.

Shen ve meslektaşları daha sonra mutant fareleri Oln’da SCF’yi kodlayan genden yoksun olacak şekilde tasarladılar.+ hücreler. Oln’da ortaya çıkan SCF eksikliği+ hücreler hematopoietik kök hücreleri veya kemik iliğindeki diğer birçok hematopoietik progenitör hücre tipini etkilememiştir. Bununla birlikte, özel bir hematopoietik progenitör türünün (ortak lenfoid progenitör (CLP)) sayısında önemli bir azalmaya yol açtı ve bu, lenfositler adı verilen bağışıklık hücrelerine yol açtı. Oln’un+ hücreler CLP’lerin oluşturulmasına ve korunmasına yardımcı olur, yazarlar Oln’un+ hücreler ve CLP’ler kemik iliğinde birbirine yakın bulunur. Daha sonra mutant farelere hastalığa neden olan bir bakteri bulaştırdılar. Listeria monocytogenesgenellikle vücuttan lenfositler tarafından atılır. Mutant hayvanlar, patojeni kontrollerden çok daha az etkili bir şekilde temizledi. Hayvanlar, CLP sayısının azalması nedeniyle, işi yapmak için yeterli lenfosit üretemediler.

Egzersiz sırasında meydana gelen kemiklerin mekanik olarak uyarılmasının kemik oluşumunu desteklediği bilinmektedir.6. Son bir dizi deneyde, Shen et al. fareleri çalışan tekerlekleri olan kafeslere yerleştirdiler ve koşmanın daha fazla sayıda Oln+ kemik iliğinde hücreler ve CLP’ler. Grup, Oln’un+ hücreler, mekanosensitif iyon kanalı proteini Piezo1’i ifade eder ve bu proteinden yoksun olacak şekilde tasarlanmış farelerde CLP sayılarının anormal derecede düşük olduğunu gösterdi. Böylece yazarlar, mekanik duyarlı protein Piezo1 aracılığıyla algılanan egzersizin, CLP’lerin korunmasına yardımcı olmak için osteojenik atalarda SCF ekspresyonunu tetiklediği ve böylece bağışıklık sisteminin işlevinin bir kısmını kontrol ettiği daha önce bilinmeyen bir yolu ortaya çıkardılar (Şekil 1).

Şekil 1

Şekil 1 | Egzersizden bağışıklık fonksiyonuna. Shen ve diğerleri.3 farelerin kemik iliğinde arteriyoller adı verilen kan damarlarının yanında yer alan ve leptin reseptörü (LepR) ve osteolectin (Oln) proteinlerini ifade eden bir kemik hücresi öncüleri popülasyonu tanımlamıştır. Egzersiz gibi hareketler, kemiklerin mekanik olarak uyarılmasına yol açarak bu LepR’lerin yüzeyindeki mekanosensitif iyon kanalı Piezo1’i aktive eder.+Oln+ hücreler. Bunun iki etkisi var. Birincisi, hücrelerin farklılaşmasını tetikleyerek kemik oluşumuna yol açar. İkincisi, yakındaki ortak lenfoid progenitörlerin (CLP’ler) korunmasına yardımcı olan kök hücre faktörü (SCF) adı verilen bir sinyal molekülünün ekspresyonuna ve salgılanmasına yol açar. CLP popülasyonlarının bakımı, bakteriyel enfeksiyonlarla savaşabilen lenfosit adı verilen bağışıklık sistemi hücrelerine kolayca farklılaşmalarını sağlar.

Mekanosensitif osteojenik öncüllerin bakteriyel enfeksiyonlarla mücadelede rol oynadığının keşfi heyecan verici. Hareketin bağışıklık sistemini harekete geçirebileceği biliniyordu.7ancak Shen ve meslektaşlarının çalışmalarındaki ilerleme, durumun böyle olmasının bir nedenini sağlıyor. İnsanlarla ilgiliyse, çalışmanın doğrudan klinik uygulamaları olabilir. Örneğin, mevcut çalışmada ortaya çıkarılan yol, hareketle tetiklenen bağışıklık hücresi çıktısını güçlendirmek için daha iyi tedaviler geliştirmek için kullanılabilir. Bir sonraki mantıksal adım, gönüllü koşmanın farelerde bakteriyel klirensi gerçekten iyileştirip iyileştiremeyeceğini test etmek olacaktır. Ele alınması gereken bir diğer önemli soru, Oln sayılarının artıp artmayacağı olacaktır.+ Kemik iliğindeki hücreler ve CLP’ler, hastalığa neden olan diğer bakterilere ve hatta virüslere karşı koruma sağlamaya veya aşı tepkilerini artırıp artırmayacağına yardımcı olabilir.

Yazarlar ayrıca Oln sayısının+ nişler ve CLP sayısı, 18 aylık farelerin kemik iliğinde 2 aylık muadillerine göre daha düşüktü. Yaşlı hayvanlar da aktiftir8Bu nedenle, azalan hareket dışındaki faktörler bu yaşlanmaya bağlı düşüşe katkıda bulunabilir.

Örneğin Oln’un ne şekilde olduğunu araştırmak ilginç olacaktır.+ nişler, zamanla mekanik uyarım değişikliklerini veya yaşlı Oln’da epigenetik değişiklikleri (altta yatan DNA dizisini değiştirmeden gen ifadesini değiştirebilen DNA modifikasyonları) algılar.+ hücreler, SCF gibi sinyal molekülleri oluşturmada onları daha az etkili hale getirir.

Mekanik algılama, kemik fizyolojisinde bir rol oynayacak şekilde iyi bir şekilde kurulmuştur, ancak mekanik sinyalizasyon için çok önemli bir rol, diğer hücre türleri için de tanımlanmıştır – örneğin, pankreas progenitör hücreleri, bağırsak kök hücreleri ve kan damarlarını hizalayan endotel hücreleri. Kemik iliği dışındaki kök hücreleri destekleyen nişler hakkında daha az şey bilinmesine rağmen, damar sistemi ve dolayısıyla endotel hücreleri, bu tür nişleri oluşturmak için başlıca adaylardır. O halde, niş oluşturan endotel hücrelerinde mekanik algılamanın, diğer kök ve progenitör hücre tiplerinin korunmasına katkıda bulunabilmesi mümkündür. Öyleyse, Shen ve meslektaşlarının çalışmalarının kök hücre biyolojisi için geniş kapsamlı etkileri olabilir.

Profesör

Mitokondriyal DNA’daki kırılmalar, bağışıklık tepkisini düzenler

Previous article

Kısa bağırsak sendromunu tedavi etmek için organoid bazlı bir organın yeniden kullanımı yaklaşımı

Next article

You may also like

Comments

Comments are closed.

More in Gündem