Oamenii de știință au descoperit că plămânii joacă un rol mult mai complex în corpurile de mamifere decât am crezut, prin noi dovezi care dezvăluie că nu numai că promovează respirația, ci joacă un rol cheie în producția de sânge.
Oferta speciala:
În experimentele care au implicat șoareci, echipa a constatat că produc mai mult de 10 milioane de trombocite (celule mici din sânge care sunt implicate activ în coagularea sângelui) pe oră, ceea ce este echivalent cu majoritatea trombocitelor din fluxul sanguin al animalelor. Acest lucru contrazice noțiunea veche de decenii conform căreia măduva osoasă produce toate componentele noastre din sânge.
Cercetătorii de la Universitatea din California, San Francisco, au descoperit, de asemenea, un aport total necunoscut până acum de celule stem din sânge, care permit acest lucru să se întâmple în țesutul pulmonar - celule despre care se credea în mod greșit că se găsesc în primul rând în măduva osoasă.
„Această constatare sugerează cu siguranță o viziune mai complexă a plămânilor - că nu sunt doar pentru respirație, ci și un partener cheie în formarea componentelor semnificative ale sângelui”, spune Mark R. Looney, unul dintre cercetători.
Ceea ce am studiat la șoareci sugerează că plămânii pot juca un rol cheie în formarea sângelui și la oameni.
Deși se știe că plămânii produc un număr limitat de trombocite, celulele formatoare de trombocite numite megacariocite au fost identificate anterior în plămâni, dar oamenii de știință au crezut de mult că majoritatea celulelor responsabile de producerea sângelui se află în măduva osoasă.
De exemplu, s-a crezut că un proces numit hematopoieză vomită celule roșii din sânge încărcate cu oxigen, globule albe din sânge care combate infecțiile și trombocite, componente sanguine necesare ca sângele să se coaguleze atunci când sângerează.
Dar acum oamenii de știință au observat megacariocite care funcționează în interiorul plămânilor și produc nu câteva, ci majoritatea trombocitelor din corp.
Cum am ratat un proces biologic atât de semnificativ în tot acest timp?
Descoperirea a fost posibilă printr-un nou tip de tehnologie bazată pe imagistica intravitală cu doi fotoni - o tehnică similară cu cea utilizată de o echipă separată pentru a detecta funcția cerebelară neidentificată anterior.
Procesul implică inserarea unei substanțe numite proteine fluorescente verzi (GFP) în genomul șoarecelui, o proteină care este produsă în mod natural de animale bioluminescente, cum ar fi meduzele, și este inofensivă pentru celulele vii.
Trombocitele șoarecilor au început să emită fluorescență verde strălucitor pe măsură ce circulau în corp în timp real, permițând echipei să-și urmeze traseele ca niciodată.
Au observat o populație surprinzător de mare de megacariocite producătoare de trombocite în țesutul pulmonar, care inițial nu avea sens, deoarece acestea sunt de obicei asociate cu măduva osoasă.
„Când am găsit această populație mare de megacariocite care par să trăiască în plămâni, ne-am dat seama că trebuie să studiem asta”, a spus Emma Lefrançais, care face parte din echipă.
Ei au descoperit că această cantitate mare de megacariocite a produs de fapt peste 10 milioane de trombocite pe oră în plămânii șoarecilor, ceea ce înseamnă că cel puțin jumătate din totalul trombocitelor produse în organism provin din plămâni.
Iată cum arată:
Experimente ulterioare au evidențiat, de asemenea, cantități uriașe de celule stem din sânge ascunse anterior și celule progenitoare ale megacariocitelor (celule care dau naștere megacariocitelor și celulelor roșii din sânge) situate în afara țesutului pulmonar - aproximativ 1 milion pentru fiecare plămân al unui șoarece.
Când oamenii de știință au urmărit întregul ciclu de viață al megacariocitelor, au descoperit că probabil provin din măduva osoasă și apoi și-au găsit drumul spre plămâni, unde au început să producă trombocite.
"Este fascinant faptul că megacariocitele călătoresc până la nivelul măduvei osoase până la plămâni pentru a produce trombocite", a spus Guadalupe Ortiz-Muñoz, parte a echipei.
„Este posibil ca plămânii să fie bioreactorul ideal pentru producerea de trombocite, din cauza rezistenței mecanice a sângelui sau poate din cauza unor semnalizări moleculare pe care nu le cunoaștem încă”.
Cercetătorii au dorit să vadă dacă descoperirea lor ar putea avea efect asupra modului în care tratăm boli precum pneumonia, sângerările și viitoarele transplanturi prin transplantul de plămâni cu celule progenitoare fluorescente megacariocitare la șoareci cu nivel scăzut de trombocite.
Țesutul transplantat a produs o cantitate masivă de trombocite, care a restabilit rapid numărul redus de trombocite la niveluri normale și efectul a durat câteva luni.
Un alt experiment a testat ce s-ar întâmpla dacă măduva osoasă nu ar juca un rol în producția de sânge.
Echipa a transplantat plămâni cu celule progenitoare fluorescente megacariocitare în șoareci care au fost creați fără celule stem din sânge în măduva osoasă.
După cum raportează Michael Irving pentru Noul Atlas, aceștia au privit cum celulele fluorescente din plămânii transplantate își îndreaptă drumul către măduva osoasă, unde nu numai că au ajutat la producerea trombocitelor, ci și a altor componente cheie ale sângelui, precum neutrofilele, celulele B și celulele T.
Constatările trebuie repetate la oameni înainte de a fi siguri că același proces are loc în corpul nostru, dar studiul oferă argumente puternice pentru această funcție ascunsă, probabil, în cel mai subestimat organ al nostru.
Acest lucru va determina probabil oamenii de știință să continue cercetarea modului în care măduva osoasă și plămânii lucrează împreună pentru a ne produce aportul de sânge.
"Se știe de zeci de ani că plămânii pot fi un loc pentru producerea trombocitelor, dar cercetările au dezvoltat această idee demonstrând că plămânii, în cazul șoarecilor, sunt un jucător major în acest proces", a spus Traci Mondoro într-o comunicat de presă de la Institutul Național al Inimii, Plămânilor și Sângelui din Statele Unite, care nu face parte din studiu.
Looney si echipa sa distrug cateva idei traditionale despre rolul plamanilor in hematopoieza legata de trombocite si deschid calea pentru cercetari suplimentare pe aceasta tema.
Studiul este publicat în Nature.
- Noi descoperiri despre modul în care litiul calmează bipolaritatea Știința și medicina bulgară
- Bacterii rezistente găsite în intestinele mumiei Știința și medicina bulgară
- Manifestări oculare în sindromul Lowe - o revizuire bulgară Știință și medicină
- Structura enzimei afectată poate duce la Alzheimer și schizofrenie Știința și medicina bulgară
- O nouă metodă pentru tratamentul bolilor genomice prin modificarea moleculei de ARN Știința bulgară și