כיצד מקרופאגים מווסתים ריפוי רגנרטיבי בעכברים קוצניים

פרסומת
X-ray_Promo1


צוות חוקרים מאוניברסיטת קנטקי ובבית החולים לילדים בסינסינטי מעמיק במדע שמאחורי האופן שבו עכברים קוצניים יכולים ליצור מחדש רקמות אבודות ומשתמש במה שהם לומדים כדי לעורר התחדשות בסוגים אחרים של עכברים – התקדמות שיום אחד עשויות להתורגם ל בני אנוש.

פרסומת

בעוד עכברי מעבדה בוגרים מרפאים פציעות עם רקמת צלקת, לעכברים קוצניים יש את היכולת הייחודית להצמיח עור אבוד מחדש ולחדש רקמות שרירים ושלד בגופם.

אשלי ו. סייפרט, Ph.D., פרופסור חבר במחלקה לביולוגיה במכללה לאמנויות ומדעים בבריטניה, וקבוצת המחקר שלו היו חלוצים בשימוש בעכברים קוצניים ובמודלים אחרים של בעלי חיים כדי להבין כיצד רקמה מורכבת יכולה להתחדש ולגשר על התחדשות ביולוגיה ורפואה.

באפריל 2023, התקדמות המדע פרסם מחקר מקבוצתו של סייפרט שהתמקד בתגובה התאית לפציעה במהלך ריפוי רקמות. המאמר הראה כיצד איתות ERK פועל כמתג מפתח המאזן את תגובת הריפוי, והוא הוכיח כי הגברת ושימור סוג זה של איתות בעכברי מעבדה יכולה לעורר תגובה רגנרטיבית במקום צלקות.

המחקר האחרון שלהם, שפורסם ב תא התפתחותימספקת תובנה חדשה לגבי האופן שבו תאי חיסון ספציפיים מגיבים לפציעה ולהתחדשות רקמה ישירה.

צוות המדענים בחן סוג מסוים של תאים חיסוניים המכונה מקרופאגים, אשר ממלאים תפקיד מכריע בוויסות התגובה הדלקתית על ידי הגנה על רקמה פצועה מפני פתוגנים ובו זמנית לקדם תיקון רקמות בעכברים קוצניים ובעכברי מעבדה.

"במחקר שלנו, השתמשנו במערכת דו-מינים כדי לנתח פנוטיפים של מקרופאגים בין שני אופני ריפוי: התחדשות רקמות או היווצרות רקמת צלקת", אמר סייפרט. "למרות שעדיין לא ברור באיזו מידה מקרופאגים שולטים בסופו של דבר במסלולי ריפוי שונים, צפינו בחתימות מקרופאגים עדינות ומובחן שהתואמו במיוחד עם התחדשות."

תוך שימוש בפציעה זהה בשני סוגי המכרסמים, החוקרים חקרו אותות ששוחררו על ידי מקרופאגים המתקשרים לתאים סמוכים, ואומרים להם לבנות מחדש את כל הרקמות החסרות. הם גם ציינו את המאפיינים, או הפנוטיפים, של התאים במהלך אותם תהליכים.

"המחקר שלנו מראה שמקרופאגים של עכברים קוצניים משחררים חלבונים שונים שאחראים חלקית לרפורמה של רקמות מיוחדות באתר הפציעה ולהגנה על תאים מפני מתח", אמר סייפרט. "בסך הכל, הניסויים שלנו מצביעים על מקרופאגים שמבססים מיקרו-סביבה של רקמות התורמת להתחדשות."

החוקרים בחנו והשוו מקרופאגים ממח העצם של שני סוגי העכברים. אחר כך הם השתמשו ברצף RNA כדי לזהות חלבונים שהתאים האלה מפרישים. (RNA, או חומצה ריבונוקלאית, היא מולקולה הנושאת הוראות גנטיות מ-DNA ליצירת חלבונים.)

חוקרים גילו שהמקרופאגים ממח העצם הגיבו בצורה שונה בעצמם לאינטרפרון גמא, חלבון המיוצר על ידי תאים בתגובה לזיהום, ולליפופוליסכריד, מולקולה שנמצאת בחיידקים מסוימים ומעוררת את מערכת החיסון.

"בתגובה לרמזים דלקתיים, מקרופאגים בעכברים קוצניים משחררים חלבונים מתקשרים ייחודיים המקדמים את צמיחתם של כלי דם חדשים, כלי לימפה, פעילויות אנטי דלקתיות ובנייה מחדש של רקמות התורמות באופן חיובי לריפוי רגנרטיבי", אמר סייפרט.

הצוות בבריטניה מצא שתאים אלה שומרים על הייחודיות שלהם לאורך היווצרות או התחדשות של רקמת צלקת. מדענים חקרו דגימות בחמש נקודות זמן שונות במהלך הריפוי כדי להבין טוב יותר את ציר הזמן כיצד מקרופאגים עושים את עבודתם.

ניתוח גנים הראה לחוקרים אילו סוגי מולקולות שנוצרו על ידי התאים היו הפעילים ביותר בכל סוג של עכברים ועם אילו תפקודים היו קשורים ביותר.

"בעבודתנו לענות על שאלות מדעיות נוספות לגבי עכברים קוצניים, מצאנו שסוג מסוים של חלבון – גורם גדילה אנדותל כלי דם c או VEGFC – מופרש באופן ייחודי על ידי מקרופאגים של עכברים קוצניים במהלך התחדשות", אמר סייפרט. "זה גם ממלא תפקיד רב תכליתי, מעודד צמיחה של דם וכלי לימפה חדשים."

"באמצעות חסימת נוגדנים ספציפית של חלבון VEGFC באוזניים של עכברים קוצניים, ראינו שינויים בולטים ביצירת כלי דם, כלי לימפה וחלוקת תאים. זה גם הוביל לירידה ביצירת זקיקי שיער חדשים ולעלייה בדלקת, ובסופו של דבר שיבשו את תהליך של התחדשות רקמות", אמר Ajoy Aloysius, Ph.D., מחבר ראשון במחקר ופוסט-דוקטורט בביולוגיה. "בנוסף, אנו משערים כי הגברת הפרשת VEGFC וגורמים אחרים על ידי מקרופאגים במהלך ריפוי פצעים פיברוטיים עשויה לתרום לתוצאה רגנרטיבית בריפוי רקמות, אולם נדרשים ניסויים נוספים כדי לאשר רעיון זה."

המחקר מציע בסופו של דבר שמקרופאגים המצויים ברקמות ספציפיות בכל הגוף עוזרים לכוון ולווסת את תוכנית התיקון התאית. חשוב לציין, התוצאות של מחקר זה מראות שסוג המקרופאג חשוב ומצביעות על כך ששינוי מה שסוג אחד של מקרופאג מפריש יכול לשנות את האופן שבו הרקמה מתקנת את עצמה.

"מחקר זה נועד לפתוח את הפוטנציאל הטבעי של הגוף להתחדש לאחר פציעה טראומטית", אמרה ג'ניפר סימקין, Ph.D., אחת המחברים הראשונים של המחקר ועוזרת פרופסור לכירורגיה אורתופדית במרכז למדעי הבריאות של אוניברסיטת לואיזיאנה. "כדי לעשות זאת, אנו חוקרים בעלי חיים שיכולים לחדש רקמות מרובות (שיער, סחוס, שריר ועור) לאחר פציעה כדי למצוא את האותות התאיים והמולקולריים הדרושים לריפוי טוב יותר. בסופו של דבר, אנו מקווים שהממצאים הללו יסללו את הדרך לטיפולים חדשים לשיפור ריפוי פצע."

חוקרים טוענים כי יש צורך במחקר נוסף כדי להבין ולהגדיר טוב יותר חלק מהשיחה הסלולרית הזו במהלך תהליך ההתחדשות.

צוות חוקרים זה מייצג את המחלקות לביולוגיה ופיזיולוגיה בבריטניה, המרכז לחקר חוט שדרה ופגיעות מוח בבריטניה, אוניברסיטת לואיזיאנה, הבריאות של אוניברסיטת לואיזיאנה, המרכז הרפואי של בית החולים לילדים באוניברסיטת סינסינטי והמכון האירופי לביואינפורמטיקה.



קישור לכתבת המקור – 2024-01-25 22:00:44

Facebook
Twitter
LinkedIn
Telegram
WhatsApp
Email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות

עוד מתחומי האתר