Легкие подвергаются воздействию микроорганизмов, таких как бактерии и вирусы. Благодаря иммунным клеткам в легких, так называемым макрофагам, мы защищены от большинства инфекций в раннем возрасте. В новом исследовании, опубликованном в Журнале экспериментальной медицины , исследователи из Каролинского института показывают, как развиваются макрофаги легких; новые результаты, которые могут помочь уменьшить повреждение органов и имеют большое значение для дальнейшего развития важных методов лечения заболеваний легких.
Легочные макрофаги начинают развиваться у человека с рождения, когда легкие впервые наполняются вдыхаемым воздухом. Несмотря на важность легочных макрофагов в иммунной системе, ранее не было известно, как они развиваются у человека, поскольку исследования in vivo на людях проводить сложно.
Однако с помощью модели исследователи из Каролинского института смогли непосредственно изучить развитие макрофагов человека в живом легком . В ходе исследования было обнаружено, что легочные макрофаги развиваются двумя разными путями.
«При первом типе развития легочные макрофаги происходят из клеток - предшественников , которые уже присутствуют в печени плода», — говорит Тим Виллинджер, доцент кафедры медицины в Худдинге Каролинского института, который руководил исследованием. «После того, как мы рождаемся, эти клетки-предшественники перемещаются из печени в легкие через кровоток. Затем в легких они подвергаются воздействию различных факторов роста, что помогает им развиваться в «зрелые» макрофаги легких. Второй тип развития происходит позже в жизни. В этот момент они развиваются из взрослых клеток-предшественников, так называемых моноцитов, которые находятся в крови».
Аналогичная экспрессия генов, но разные функции
Исследователи также исследовали, влияет ли происхождение легочных макрофагов на их функцию. Здесь они могли видеть, что легочные макрофаги, независимо от их происхождения, имеют схожую экспрессию генов, но с разными функциями.
«Мы обнаружили, что эмбриональные клетки-предшественники делятся быстрее, чем взрослые клетки-предшественники», — говорит первый автор исследования Эльза Эврен, докторант исследовательской группы Тима Виллинджера. «Таким образом, клетки-предшественники плода быстрее заселяют легкие, что важно в раннем возрасте для быстрого удаления микроорганизмов и других вдыхаемых частиц».
Вместо этого было обнаружено, что макрофаги легких, полученные из клеток-предшественников взрослых , сильно активируются интерфероном, белком, задачей которого является защита от вирусных инфекций. Поэтому очень вероятно, что этот конкретный тип легочных макрофагов выполняет важную функцию в иммунной системе , помогая бороться с вирусами.
Исследователи также смогли увидеть, что эти легочные макрофаги похожи на провоспалительные макрофаги, которые могут чрезмерно активироваться и способствовать серьезному повреждению легких при таких заболеваниях, как COVID-19.
