W jaki sposób zagrożony organizm steruje produkcją białych krwinek?

Ekipa naukowców z centrum immunologicznego w Marseille-Luminy właśnie wykazała, że komórki macierzyste, z których powstają komórki krwi, nie różnicują się w sposób przypadkowy. Kiedy organizm zostaje zaatakowany, komórki te przestają przekształcać się w erytrocyty i płytki krwi, a zaczynają zaopatrywać ustrój w różne typy obronnych leukocytów. Mechanizm, dzięki któremu inicjowany jest ten proces, mógłby być wykorzystywany do wzmocnienia reakcji odpornościowej u niektórych hospitalizowanych pacjentów.

Jak pokazała to grupa francuskich naukowców z instytutu Inserm, Narodowego Centrum Badań Naukowych (CNRS), oraz ekipa niemieckich badaczy z Centrum Medycyny Molekularnej (MDC) w Berlinie w artykule opublikowanym w przeglądzie naukowym Nature, komórki szpiku kostnego mogą wytwarzać "na żądanie" i w nagłej potrzebie różne typy białych krwinek, które pozwalają organizmowi zwalczyć stany zapalne i zakażenia.

Naukowcy udowodnili, że molekuła (cytokina) M-CFS wytwarzana przez organizm na początku zakażenia, bezpośrednio wpływa na proces różnicowania się komórek macierzystych krwi.

M-CFS dociera do jądra tych komórek i natychmiast aktywuje gen PU 1, który inicjuje ich transformację w białe krwinki. Wówczas wytworzona zostaje liczna kolonia makrofagów, typu białych krwinek, które jako jedne z pierwszych biorą udział w walce z zakażeniem.

Należy zaznaczyć, że jest niezwykle trudno prześledzić zmiany na poziomie pojedynczej komórki macierzystej. Naukowcy wykazali się więc niezwykłą wprost pomysłowością, aby wyjaśnić ten zadziwiający proces.

Badacze delikatnie zmodyfikowali genom tych komórek macierzystych, "włączając" w momencie aktywacji genu PU 1 produkcję składnika fluorescencyjnego.

W doświadczeniach in vivo przeprowadzonych na myszach, rozprzestrzenianie w organizmie M-CFS powodowało szybką produkcję białych, "fluorescencyjnych" krwinek. W badaniu in vitro pod mikroskopem proces ten stał się jeszcze bardziej zrozumiały. Po wielokrotnych analizach okazało się, że każda "świecąca" komórka ulegała przekształceniu w leukocyty.

Jak podkreśla kierujący badaniami dr Michael Sieweke w komunikacie wydanym przez instytut Inserm: - Teraz, kiedy wyjaśniliśmy ten proces, możliwe staje się sztuczne przyśpieszenie wytwarzania tych krwinek u chorych z wysokim ryzykiem ostrych infekcji. Cytokina M-CFS mogłaby stymulować produkcję potrzebnych leukocytów, pozwalając jednocześnie na uniknięcie  wytwarzania tych białych krwinek, które mogłyby zaatakować organizm pacjenta. W ten sposób chorzy byliby chronieni przed infekcjami w czasie, kiedy odbudowywany byłby ich system odpornościowy.