Nieren-residente Makrophagen—eine Rolle für die Heilung während der akuten Nieren-Verletzung?
Während der Entwicklung im Mutterleib, Immunsystem Zellen, die sogenannten Makrophagen gehen an die Nieren, und dort bleiben Sie für das Leben. Das Verständnis der möglichen Heilung Rolle für diese Makrophagen nach der Nieren-Schäden von entscheidender Bedeutung sein kann zu helfen, behandeln Patienten, die an akuten Nieren-Verletzung.
Akute Nieren-Verletzung, oder AKI, ist ein verheerender Zustand, der sich in zwei Drittel der kritisch Kranken Patienten, und Patienten mit AKI haben ein 60 Prozent Risiko zu sterben. In AKI, die Nieren können sich Narben und zeigen können, die progressive Abnahme der Funktion, werden nicht in der Lage, zu heilen, Ihre Gewebe.
In einem JCI-Insight – Studie, die heute veröffentlicht, Universität von Alabama in Birmingham haben Forscher gefunden, dass, während AKI in einem Maus-Modell der Niere residente Makrophagen umprogrammiert zu einem Entwicklungs-Status, ähnlich wie diese gleichen Zellen, wenn Sie sind gefunden in Neugeborenen Mäusen. Neugeborene Maus, die Nieren sind noch in der Entwicklung. Diese Reprogrammierung während AKI wichtig sein kann zur Förderung der Heilung und regeneration von Gewebe. Wenn ein ähnliches Entwicklungs-Verschiebung ist zu sehen, für die menschliche Niere residente Makrophagen während AKI, die helfen könnten, neue therapeutische Ansätze für Patienten.
Die experimentelle Herausforderung in dieser Studie wurde die Unterscheidung der Niere residente Makrophagen aus den vielen Zellen das eindringen in die Niere von der Durchblutung in Reaktion auf die Nieren schädigen. Einige dieser eindringenden Zelltypen differenzieren zu Makrophagen und dendritischen Zellen, in der Niere, und es war unbekannt, ob einige der Invasoren geworden Niere residente Makrophagen.
Die UAB-Forscher verwendet parabiosis—die Verknüpfung von Blut-Kreislauf-Systeme zwischen zwei Mäusen zu zeigen, ob die Niere residente Makrophagen nach AKI waren vor der Invasion der Vorläufer oder die Erneuerung von vorhandenen Nieren-residente Makrophagen in der Niere.
In der parabiosis Experimente, zwei Mäuse gemeinsamen Blut-Kreislauf für vier Wochen, und dann unterzog sich einer Ischämie/reperfusion-induzierte AKI. Weil das Immunsystem die Zellen der beiden Mäuse haben verschiedene oberflächenmarker zu identifizieren, die Maus, aus der Sie kommen, könnten Forscher Folgen der invasion der AKI Nieren von zirkulierenden Immunzellen von den gesunden Maus. Sie fanden heraus, dass die infiltrierenden Zellen trugen nur wenig zur Niere residente Makrophagen-Zell-pool in die beschädigten Nieren.
So, nach der Niere Verletzung der Niere residente Makrophagen sind eine ausgeprägte zelluläre subpopulation, die keine Unterscheidung von Gewerben, zu infiltrieren, Vorläufer-Zellen des Immunsystems.
Forscher unter der Leitung von co-senior-Autoren Anupam Agarwal, M. D., Direktor der Abteilung der Nephrologie in der UAB-Abteilung von Medizin, und James George, Ph. D., professor in der UAB-Abteilung der Chirurgie, erläutert, wie der Niere residente Makrophagen umprogrammiert zu einem developmental state nach der Verletzung. In Reaktion auf die Krankheit Modell der Niere residente Makrophagen ausgeschaltet Ihre expression von major histocompatibility complex Typ II, oder MHCII. Dieser Mangel an Ausdruck ist ähnlich der Niere residente Makrophagen in Neugeborenen Mäusen—diese Mäuse zeigten die Forscher, fehlende expression dieses proteins bis zu postnatalen Tag sieben, und dann beginnen, um es auszudrücken, in den nächsten zwei Wochen. Vor allem, MHCII protein und Makrophagen eine wichtige Rolle in der Autoimmunität und transplantatabstoßung.
Darüber hinaus Niere residente Makrophagen nach AKI unterzog transkriptionelle Umprogrammierung zu äußern, ein gen-Profil sehr ähnlich, die von der Niere residente Makrophagen in Neugeborenen Mäusen am postnatalen Tag sieben. Weitere Unterstützung Ihre Rolle in der Entwicklung und Heilung, die umprogrammiert Niere residente Makrophagen angereichert wurden im Wnt-signaling-ein aktiver Weg, der wichtig ist für Maus-und menschliche Nieren-Entwicklung.
Die Co-erstautoren der JCI-Insight – Studie, die „Residenten Makrophagen umzuprogrammieren toward a developmental state nach der akuten Nieren-Verletzung,“ Jeremie M. Hebel und Travis D. Hull, M. D., Ph. D., der Auszubildende von der NIH-finanzierten UAB Medical Scientist Training Program, ein M. D.-Ph. D.-Programm.
„Macrophage biology erreicht hat, ein Dreh-und Angelpunkt“, sagte Hebel, einen UAB-Doktoranden und NIH F31 einzelnen Kollegen. Viele grundlegende Wissenschaft Forschung, Studien haben vorgeschlagen, die Bedeutung der Gewebe-Residenten Makrophagen bei der Heilung nach Verletzungen, aber die Entwicklung von Therapien, die Sie zu fördern ist immer noch im Frühstadium, Hebel sagt. „Um erfolgreich zu nutzen, diese Zellen für moderne translationale Interventionen, ich glaube, wir müssen über die spezifischen Herkunft—tissue-resident versus infiltrierend—der Zellen planen wir den Gegner.“
Rumpf, der jetzt eine Operation resident am Massachusetts General Hospital in Boston, sagte, „Diese Arbeit zeigt, dass die Gewebe-residente Makrophagen besitzen die gleiche Plastizität, die gezeigt hat, bei anderen immunologischen Zellen-Typen. Darüber hinaus, diese Fähigkeit neu zu Programmieren, um eine frühe ontologische Phänotyp ist ein potentieller Weg für die therapeutische intervention, wenn die zelluläre Signale und Mechanismen dieser Umprogrammierung werden können, vollständig geklärt sind.