Disse immuncellene fornyer seg etter akutt nyreskade
En ny studie på mus viser at noen immunceller i nyrene "fornyer" seg etter akutt nyreskade, og når en utviklingstilstand som er lik den hos nyfødte. Funnene kan bidra til å utvikle terapier som gjør det mulig for nyrene å gro etter skade.
Akutt nyreskade (AKI) beskriver et plutselig tap av nyrefunksjon, og det rammer vanligvis personer som allerede er innlagt på sykehus.
AKI har en tendens til å oppstå som et resultat av en annen sykdom eller medisin, selv om tilstanden også kan ramme friske mennesker.
Anslag viser at omtrent “to tredjedeler av kritisk syke pasienter” utvikler AKI, noe som øker risikoen for død over 60 prosent.
Videre øker forekomsten av AKI. Ifølge National Institutes of Health (NIH) har frekvensen av AKI-tilfeller som trenger dialyse steget med 10 prosent hvert år det siste tiåret. Antallet AKI-relaterte dødsfall er også doblet, rapporterer NIH.
Så behovet for mer effektive AKI-behandlinger er presserende, og ny forskning bringer oss nærmere utviklingen av slike terapier.
I AKI kan nyrevev ikke gro, noe som fører til nyresvikt. Imidlertid jobber forskere ved University of Alabama i Birmingham (UAB) for å finne nye måter å fremme helbredelse på.
Dr. Anupam Agarwal, direktør for avdelingen for nefrologi i UAB medisinsk avdeling, sammen med James George, Ph.D., professor ved UAB Institutt for kirurgi, ledet den nye studien. Den er publisert i tidsskriftet JCI Insight.
Forskergruppen fant at immunceller kalt makrofager går tilbake til en utviklingstilstand under AKI. Disse cellene kan brukes til å drive helbredelsen av nyrevev.
Hvordan makrofager omprogrammerer post-AKI
For å undersøke hvilke celletyper som finnes i skadede nyrer, brukte forskerne en prosess kalt parabiose - der de forbinder kardiovaskulære systemene til to organismer, i dette tilfellet to mus.
Teamet gjorde dette for å avgjøre om makrofagene de fant i nyrene etter AKI, var resultatet av at andre celler hadde invadert nyrene som svar på skade, eller om de stammer fra "nyrefaste makrofager" som fornyet seg.
Forskerne sluttet seg til gnagernes sirkulasjonssystemer i en periode på 4 uker, der de utløste AKI hos en av musene ved å indusere "bilateral iskemi / reperfusjon."
Immuncellene til gnagere hadde forskjellige markører, som gjorde det mulig for forskerne å spore cellene som invaderte nyrene etter AKI.
Dr. Agarwal og teamet observerte at de invaderende cellene bidro veldig lite til de nyresittende makrofagene som ble funnet i nyrene etter AKI.
Derfor er "fornyelseskilden til [nyrefaste makrofager] etter AKI hovedsakelig fornyelse in situ, i motsetning til infiltrasjon av makrofagforløpere fra blodet", konkluderer forfatterne, som også beskriver noen av mekanismene som kan forklare funnene.
Nyrefaste makrofager, bemerker forskerne, "gjennomgår transkripsjonell omprogrammering mot en utviklingstilstand etter skade." Denne omprogrammeringen fører til å uttrykke en genprofil som ligner på nyresittende makrofager hos 7 dager gamle mus.
Immuncellene hadde også større nivåer av Wnt-signalering. Forskere forstår at denne veien er nøkkelen for utvikling av nyrene hos mus og mennesker.
Implikasjoner for nye AKI-terapier
Når det gjelder funnene, kommenterer Jeremie M. Lever, en av studiens første forfattere, "makrofagbiologi har nådd et sentralt punkt."
"Mange grunnleggende vitenskapelige forskningsstudier har antydet viktigheten av vevsoppholdende makrofager i helbredelse etter skade, men utviklingen av terapier som fremmer dem er fremdeles i en tidlig fase," fortsetter han.
"For å lykkes med å bruke disse cellene til moderne translasjonsintervensjoner, [trenger vi] å være spesifikke om opprinnelsen - vevsbestandig versus infiltrativ - av cellene vi planlegger å målrette mot," forklarer Lever.
Medforfatter Dr. Travis D. Hull, Ph.D., sier: "Dette arbeidet demonstrerer at vevsbaserte makrofager har samme plastisitet som det er blitt demonstrert i andre immunologiske celletyper."
"Dessuten er denne evnen til å omprogrammere til en tidlig ontologisk fenotype en potensiell vei for terapeutisk intervensjon, hvis cellesignalene og mekanismene for denne omprogrammeringen kan belyses fullstendig."
Dr. Travis D. Hull, Ph.D.
"Dette er en spennende utvikling innen [AKI]," sier Hull, og legger til at den "også kan representere et terapeutisk mål innen felt som transplantasjon, hvor viktigheten av makrofagbiologi er mindre forstått."
