Makrofagi nie są tylko “profibrotyczne”: Nowe badania rzucają światło na ich rolę w zwłóknieniu płuc

Nowe badanie przeprowadzone przez naukowców z National Jewish Health i ich współpracowników obala dotychczasowe przekonania na temat roli makrofagów w zwłóknieniu płuc. Badacze odkryli, że makrofagi, które wcześniej uważano za wywołujące zwłóknienie, same w sobie nie są wystarczające do jego powstania.

Makrofagi to komórki układu odpornościowego, które chronią płuca i są licznie rekrutowane do płuc w przypadku urazu lub choroby. Odgrywają kluczową rolę w inicjowaniu i wygaszaniu różnych typów uszkodzeń płuc, ale są również zaangażowane w szlaki prowadzące do bliznowacenia płuc (zwłóknienia). Dotychczas nie było jasne, jakie mechanizmy odróżniają makrofagi prowadzące do prawidłowego gojenia od tych, które prowadzą do zwłóknienia.

“Wiemy teraz, że rola makrofagów była źle rozumiana” – mówi dr William Janssen, kierownik Oddziału Intensywnej Terapii w National Jewish Health i współautor badania opublikowanego w czasopiśmie JCI Insight. “Badanie to przybliża nas do celu, jakim jest wykorzystanie makrofagów do naprawy uszkodzonych płuc”.

Naukowcy porównali aktywność makrofagów w dwóch modelach chorób płuc – jednym, w którym zachodziło prawidłowe gojenie i drugim, w którym dochodziło do zwłóknienia. Odkryli populację makrofagów reagujących, które były rekrutowane do płuc we wszystkich typach uszkodzeń. Następnie przeanalizowali transkrybowane geny w tych populacjach makrofagów w różnych punktach czasowych, aby lepiej zrozumieć istniejące różnice.

Kluczowe odkrycie: Makrofagi wykazujące ekspresję genów Gpnmb, które dotychczas opisywano jako “pro-fibrotyczne”, występowały w obu typach uszkodzeń płuc. To sugeruje, że ich związek ze zwłóknieniem może nie być tak silny, jak wcześniej sądzono. Co więcej, te makrofagi znaleziono w próbkach tkanki płucnej pochodzących od pacjentów z różnymi chorobami, w tym astmą i COVID-19, z różnym rokowaniem.

“Kiedy spojrzymy na dane kliniczne z innej perspektywy, zaczynamy dostrzegać coś nowego” – mówi dr Alexandra McCubbrey, badaczka w National Jewish Health i współautorka badania. Dalsze badania wykazały, że mikrośrodowisko płuc powoduje subtelne zmiany w ekspresji białek i przeżywalności makrofagów. W modelu urazu fibrotycznego zmiany te aktywowały odrębne szlaki, które prowadziły komórki w kierunku mniej skutecznej naprawy.

Identyfikacja populacji makrofagów pojawiającej się we wszystkich typach uszkodzeń płuc oraz kilku odrębnych szlaków przyczyniających się zarówno do zwłóknienia, jak i do zdrowego gojenia, otwiera nowe możliwości badawcze. Naukowcy planują teraz kontynuować badania nad tym, co dokładnie wyzwala te różnice w ekspresji genów i czy jest możliwe przekierowanie makrofagów sprzyjających zwłóknieniu tak, aby zamiast tego wspomagały zdrowe gojenie.

“Naszym celem jest odkrycie, jak odbudować uszkodzone płuco” – mówi dr Janssen. Jego dalsze badania mają na celu lepsze zrozumienie programów makrofagów i ustalenie, czy można je wykorzystać do promowania zdrowej naprawy nawet w przypadku chorób związanych ze zwłóknieniem.

Źródło: “Gpnmb and Spp1 mark a conserved macrophage injury response masking fibrosis-specific programming in the lung” opublikowany w JCI Insight
DOI: 10.1172/jci.insight.182700.