Ученым из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, похоже, удалось перевернуть многие представления о кроветворении.
Как выяснили авторы с помощью современных экспериментов на модели с мышами, примерно половина всех тромбоцитов (клеток, необходимых для свертываемости крови) образуется в легких. Это, как говорят ученые, очень важное открытие, которые имеет значение для клинической практики при лечении многих заболеваний, связанных с нарушением свёртываемости крови.
Ученые сделали еще одно неожиданное открытие – как выяснилось, в легких содержится запас стволовых клеток, которые могут мигрировать в костный мозг для дальнейшего преобразования в разные виды клеток крови, если запаса в самом костном мозге не хватает.
О результатах своей работы авторы сообщают в свежем выпуске журнала Nature.
«Наше исследование открывает совершенно новый взгляд на легкие – как оказалось, этот орган выполняет не только функцию дыхания, но и является важной частью процесса кроветворения. Мы наблюдали это на модели с мышами, но, вероятнее всего, те же самые процессы происходят и у человека», - говорит ведущий автор исследования профессор Марк Луней (Mark R. Looney).
В своем исследовании за работой легких мышей ученые наблюдали с помощью ими же недавно созданной технологии – так называемой двухфотонной интравитальной визуализации.
И вот, что же увидели авторы: вначале популяцию очень крупных клеток – мегакариоцитов (предшественников тромбоцитов). Но это как раз было ожидаемо. О том, что мегакариоциты есть в легких, было известно уже довольно давно. Но раньше считалось, что эти клетки перемещаются из легких в костный мозг и там дают начало тромбоцитам. Но новое исследование опровергло это представление. Как выяснилось, все происходит ровно наоборот: мегакариоциты из костного мозга мигрируют в легкие и уже превращаются в тромбоциты там. Причем процесс превращения идет с огромной скоростью: исследование показало, что в час из мегакариоцитов образуется примерно 10 миллионов тромбоцитов.
А вот как удалось прийти к этому выводу.
Пересаживая легкие одних мышей, у которых тромбоциты и мегакариоциты светились, к другим, у которых тромбоциты не светились, ученые догадались, что мегакариоциты приходят в легкие из костного мозга, и что если пересадить легкие животному, у которого сильный недостаток тромбоцитов, то этот недостаток быстро восполнится.
Более того, когда легкие пересаживали мышам, у которых костный мозг вообще плохо работал, то легочные запасы стволовых клеток перемещались в костный мозг и начинали производить там не только мегакариоциты, но и иммунные клетки - нейтрофилы, В-клетки и Т-клетки.
«Это удивительно, что мегакариоциты путешествуют от костного мозга в легкие, чтобы там превратиться в тромбоциты», - говорит один из авторов исследования Гваделупе Ортис-Миньос (Guadalupe Ortiz-Muñoz).
«Возможно, что легкие выполняют роль наиболее подходящего биореактора для производства тромбоцитов. Как именно мегакариоциты и стволовые клетки путешествуют между легкими и костным мозгом, пока совершенно не понятно. Возможно, за счет работы особых сигнальных молекул, о которых мы пока ничего еще не знаем. Но мы надеемся, что скоро мы это выясним», - добавляет ученый.
Авторы считают, что их открытие очень важно для новых подходов к лечению болезней, связанных с нарушением образования тромбоцитов. Например, если для этих целей использовать биоинженерные мегакариоциты (полученные из клеток самих же пациентов), то тогда стоит рассмотреть возможность их выращивания в легких – как в природном естественном биореакторе – и это будет более эффективно.
