Udział erytrocytów we wrodzonej odpowiedzi immunologicznej [BADANIE]

dr n. med. Bartosz Chyżyński, Katedra i Klinika Onkologii, Hematologii Dziecięcej, Transplantologii Klinicznej i Pediatrii Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego
opublikowano: 10-12-2021, 18:00

Praca zespołu badaczy pod przewodnictwem dr Nilam S. Mangalmurti rzuca całkowicie nowe światło na funkcje erytrocytów. Okazuje się, że krwinki czerwone są nie tylko transporterami tlenu, ale działają także jako komórki odpornościowe w stanach, w których dochodzi do wtargnięcia drobnoustrojów do organizmu

Ten artykuł czytasz w ramach płatnej subskrypcji. Twoja prenumerata jest aktywna
Nowe badania ujawniają wcześniej niedocenianą rolę krwinek czerwonych jako krytycznych „graczy” w reakcji zapalnej oraz w indukowaniu wczesnej, wrodzonej odpowiedzi immunologicznej.
iStock

Czerwone krwinki (RBC) stanowią większość komórek krążących we krwi obwodowej u ssaków. Odpowiadają głównie za transport tlenu z płuc do tkanek organizmu, stanowiąc tym samym jeden z kluczowych elementów wymiany gazowej. Do tej pory uważano RBC za immunologicznie obojętne. W ostatnich latach poznano dodatkowe funkcje erytrocytów, w tym udział w odpowiedzi immunologicznej, m.in. w regulacji wydzielania chemokin czy wiązaniu i unieruchamianiu patogenów.

Pomimo tych znaczących odkryć, rola erytrocytów pozostawała enigmatyczna. Ze względu na to, że docierają one do każdej tkanki organizmu, wydają się idealnymi komórkami do wczesnego wykrywania zakażenia.

Wykrywacze DNA drobnoustrojów

Biorąc pod uwagę powyższe, zespół badaczy pod przewodnictwem dr Nilam S. Mangalmurti postanowił zbadać funkcję immunologiczną krwinek czerwonych, a przede wszystkim ich udział w rozpoznawaniu patogenów i aktywacji pozostałych elementów układu immunologicznego.

W pracy tej wykazano, że RBC służą nie tylko jako komórki transportujące tlen, ale także są krytycznym elementem nieswoistej (wrodzonej) odpowiedzi immunologicznej. Erytrocyty, poprzez ekspresję powierzchniową receptora TLR9, wykrywają kwas nukleinowy drobnoustrojów, które przedostały się do krwi. Kwasem nukleinowym, który wiązał receptor był DNA zawierający niemetylowane sekwencje CpG pochodzące z bakterii, zarodźca malarii.

Stwierdzono, że stężenie mitochondrialnego DNA, związanego z receptorem TLR9, obecnego na powierzchni czerwonych krwinek było zwiększone podczas sepsy i zapalenia płuc u ludzi i myszy. W warunkach in vivo krwinki czerwone, przenoszące DNA zawierające CpG, powodowały wystąpienie znacznie przyspieszonego procesu erytrofagocytozy i aktywację wrodzonej odpowiedzi immunologicznej, co charakteryzowało się zwiększonym przekaźnictwem na drodze interferonowej.

Regulowanie produkcji cytokin zapalnych

W badaniu wykazano, że usunięcie receptora TLR9 w obrębie erytrocytów powodowało zahamowanie erytrofagocytozy i zmniejszało zarówno miejscową, jak i ogólnoustrojową produkcję cytokin podczas stanu zapalnego, powodowanego przez DNA zawierające CpG, a także w trakcie posocznicy.

Dodatkowo stwierdzono, że związanie CpG przez receptor TLR9 obecny na powierzchni erytrocytów powodowało zmianę kształtu erytrocytów, co było związane ze zmianą położenia białek strukturalnych błony erytrocytów (spektryny, ankiryny oraz białka prążka 3). Zmiana budowy erytrocytów skutkowało skróconym ich przeżyciem co jest jednym z mechanizmów niedokrwistości występującej w nasilonym stanie zapalnym.

Wynika z tego, że wykrywanie i wychwytywanie kwasu nukleinowego zawierającego CpG przez erytrocyty z ekspresją receptora TLR9 reguluje klirens czerwonych krwinek i produkcję zapalnych cytokin. Badacze pokusili się również o analizę stężenia mitochondrialnego DNA związanego z RBC u pacjentów w trakcie zapalenia oraz posocznicy, wtórnej do choroby koronawirusowej wywołanej przez SARS-CoV-2 (COVID-19) wykazując zwiększone jego stężenie. Stwierdzono również, że wysokie stężenie DNA związanego z erytrocytami wiązało się z nasiloną niedokrwistością i cięższym przebiegiem choroby.

Asumpt do dalszych badań nad udziałem erytrocytów w mechanizmach odporności

Praca zespołu badaczy pod przewodnictwem dr Nilam S. Mangalmurti rzuca całkowicie nowe światło na funkcje erytrocytów. Okazuje się, że krwinki czerwone są nie tylko transporterami tlenu, ale działają także jako komórki odpornościowe w stanach, w których dochodzi do wtargnięcia drobnoustrojów do organizmu ssaków, w tym człowieka.

Badanie to ponadto pokazuje całkowicie nowy, do tej pory nieznany mechanizm powstania niedokrwistości w nasilonym stanie zapalnym. Odkrycia te ujawniają wcześniej niedocenianą rolę krwinek czerwonych jako krytycznych „graczy” w reakcji zapalnej oraz w indukowaniu wczesnej, wrodzonej odpowiedzi immunologicznej. Daje to możliwości rozwoju dalszych badań nad udziałem erytrocytów w mechanizmach odporności oraz przełożenia wyników tych badań na praktykę w celu poprawy wyników leczenia pacjentów z ciężkimi zakażeniami.

Źródło: Lam M.L.K. et al.: DNA binding to TLR9 expressed by red blood cells promtes innate immune activation and anemia. Sci. Transl. Med. 2021, Oct 20; 13 (616).

PRZECZYTAJ TAKŻE: Późne powikłania po leczeniu ostrej białaczki szpikowej w wieku dziecięcym

Niedokrwistowść sierpowatokrwinkowa: w czym upatrywać nadziei na przyszłość?

Źródło: Puls Medycyny

Najważniejsze dzisiaj
× Strona korzysta z plików cookies w celu realizacji usług i zgodnie z Polityką Plików Cookies. Możesz określić warunki przechowywania lub dostępu do plików cookies w Twojej przeglądarce.