Kako bijele krvne stanice ograničavaju regeneraciju mišića

Kako bijele krvne stanice ograničavaju regeneraciju mišića

History’s deadliest colors - J. V. Maranto (Travanj 2019).

Anonim

Istraživači su identificirali protein koji su proizveli bijele krvne stanice, koje su nakon ozljede stavile kočnice na popravak mišića.

Uklanjanjem proteina CD163 iz miševa, znanstvenici s Medicinskog fakulteta Sveučilišta Emory mogli su poboljšati popravak mišića i oporavak protoka krvi nakon ishemijskih ozljeda (oštećenja uzrokovana ograničavanjem protoka krvi).

Rezultati upućuju na cilj za potencijalne tretmane s ciljem povećanja regeneracije mišića. Smanjenje mišića javlja se kao odgovor na ozljedu ili neaktivnost - tijekom imobilizacije u lijevanju, na primjer - i u nekoliko bolesti poput dijabetesa i raka.

Rezultati su objavljeni od strane Nature Communicationsa 5. kolovoza.

CD163 je bio poznat znanstvenicima, uglavnom kao molekula koja je uključivala uklanjanje viška hemoglobina iz tijela, ali njegova uloga u reguliranju popravka mišića nije bila, kaže glavni autor Aloke Finn, docent medicine (podjela kardiologije) na Sveučilišnoj školi Emory medicine.

Miševi kojima nedostaje CD163 pokazali su povišeni protok krvi i popravak mišića, u usporedbi s kontrolama, nakon ozljede koje dolazi iz ograničenja protoka krvi u jednoj nozi. Ispitivajući miševe kojima nedostaje CD163, Finn i njegovi kolege bili su iznenađeni kad su pronašli krvne žile i mišićna vlakna također znatno rastao (oko 10 posto) u svojim neozlijeđenim nogama.

"Zapanjili smo se", kaže Finn. "Zašto bi nešto što smo učinili, što je prouzročilo ozljedu jedne noge, pomaže tkivu u drugoj nozi regenerirati kad nije ozlijeđen na prvom mjestu?"

Potencijalno, istraživači bi mogli pokušati postići učinak uklanjanja CD163 u ljudi davanjem pacijenata antitijelom protiv CD163, ali potrebno je više istraživanja kako bi se znalo kako to može funkcionirati. Utvrđeno je da su razine CD163 povećane kod starijih ljudi u višestrukim istraživanjima.

Finn i njegovi kolege otkrili su da makrofagi, koji su tip bijelih krvnih stanica, čini se da otpuštaju topiv oblik CD163 kao odgovor na ozljedu. U krvi, CD163 se upija i protivi drugom proteinu pod nazivom TWEAK, koji stimulira mišićne stanice da se množe.

U odsutnosti CD163, TWEAK može imati veći učinak i očito može stimulirati rast mišića udaljen od mjesta ozljede. Kada se unosi u normalne miševe, TWEAK nema nikakav učinak na rast mišića, vjerojatno zbog cirkulacije CD163.

Znanstvenici koji proučavaju stanice mišića zainteresirani su za TWEAK već nekoliko godina, no neke su studije pokazale da TWEAK negativno regulira regeneraciju mišića - što je suprotno onome što je Finnov tim promatrao. Da bi se dokazalo da je TWEAK potreban za dodatno popravljanje u miševa bez CD163, istraživači Emory pokazali su da, ako su ubrizgali antitijelo protiv TWEAK, uklonivši ga iz krvi, uklonila je dodatnu aktivnost popravka.

"Mislim da naši rezultati pokazuju specifični mehanizam kojim se regeneracija mišića odvija. TWEAK može biti pro-regenerativni čimbenik", kaže Finn, "ali njegovi učinci moraju biti prolazni i ograničeni".

TWEAK se smatra prijenosnim upalnim signalima jer aktivira glavni regulator upale zvan NF-kB. Dok je kronična upala loša za rast mišića, kod miševa kojima nedostaje CD163, signali koji potječu od povećane TWEAK korisni su za regeneraciju.

"Ishemična ozljeda je situacija u kojoj TWEAK može stimulirati stanične stanice mišića da proliferiraju", kaže Finn. "Ali ako imate puno TWEAK oko svih vremena, stanice mišića ne znaju kada je vrijeme da se razlikuju i zreče."

Također se pokazalo da je TWEAK povezan s regeneracijom jetre i moždanim udarom. Finn kaže da njegov tim trenutno istražuje učinke CD163 na aterosklerozu.