Тема:

Стволовые клетки 7 суток назад

Обнаружена неожиданная функция лёгких: они производят кровь

Открыта неожиданная новая функция лёгких: оказывается, они производят кровь.
Фото Global Look Press.

Организм человека, хоть и изучен вдоль и поперёк, до сих пор таит в себе ещё много загадок, и недавно учёные из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) раскрыли ещё одну из них. Оказалось, лёгкие играют ключевую роль в производстве крови.

Открытие стало неожиданностью для многих специалистов, поскольку до настоящего момента считалось, что за этот процесс отвечает исключительно костный мозг.

Американцы провели исследование на лабораторных мышах, и оно показало, что это не совсем так. Оказалось, что большинство тромбоцитов в организме грызунов "рождается" в лёгких. Иными словами, лёгкие выступают чем-то вроде резервного хранилища стволовых клеток крови, которые могут начать формироваться, когда подобные клетки в костном мозге исчерпают себя.

Специалисты на протяжении долгого времени считали, что большинство клеток, которые составляют кровь, появляются в костном мозге, где и происходит процесс гемопоэза (кроветворения). Последний и дарит человеку необходимые красные кровяные тельца, переносящие кислород, белые кровяные клетки, которые борются с инфекциями, и такие важные составляющие крови, как тромбоциты. Их роль заключается в формировании сгустков крови, останавливающих кровотечение.

Между тем, мегакариоциты – клетки, которые продуцируют тромбоциты, – недавно были замечены в тканях лёгких. Именно эти клетки, как считалось, в основном находятся в костном мозге.

Исследователи UCSF, проведя томографию лёгких живых мышей, выяснили, что тромбоциты, циркулирующие через лёгкие грызунов, взаимодействуют с иммунной системой. Испытуемые мыши были "спроектированы" таким образом, что их тромбоциты светились зелёным цветом, благодаря чему и было обнаружено неожиданно большое количество мегакариоцитов в их лёгких.

Тромбоциты мышей испускали свет, циркулируя по всему телу в режиме реального времени, что и позволило исследователям отследить их пути передвижения.

Специалисты обратили внимание на удивительно большое количество мегакариоцитов внутри лёгочной ткани. При более детальном исследовании учёные обнаружили, что мегакариоциты в лёгких создают более десяти миллионов тромбоцитов в час (а это более половины общего количества этих клеток грызуна). Иными словами, больше половины всех тромбоцитов у мышей формировалось не в костном мозге, а в лёгких.

 

Открытие, безусловно, предполагает, что функции лёгких гораздо более обширны, чем считалось ранее. Выходит, они нужны человеку не только для дыхания, но для формирования крови, говорит старший автор исследования Марк Луни (Mark R. Looney).

Правда, открытие вовсе не означает, что костный мозг отходит в этом процессе на второй план. По всей видимости, говорят специалисты, костный мозг и лёгкие работают совместно, чтобы произвести кровь. Хотя и оказалось, что именно лёгкие выполняют большую часть работы.

Американские исследователи проследили "жизненный цикл" мегакариоцитов и обнаружили, что они, скорее всего, берут своё начало в костном мозге, а затем "переезжают" в лёгкие, где начинают производство тромбоцитов.

Учёные пересадили лёгкие обыкновенных мышей тем животным, у кого мегакариоциты светились. И очень скоро после операции светящиеся клетки начали появляться в сосудистой сети "нормальных" лёгких. Такое открытие говорит о том, что, хотя мегакариоциты и могут появляться в больших количествах в лёгких, они по-прежнему рождаются внутри костного мозга (то есть до миграции).

"Очень интересно, что мегакариоциты путешествуют из костного мозга в лёгкие с целью производства тромбоцитов, — говорит один из авторов исследования Гвадалупе Ортис-Муньос (Guadalupe Ortiz-Muñoz). – Возможно, что лёгкие являются идеальным биореактором для производства тромбоцитов из-за механической силы крови". Возможно, тут есть ещё другие процессы, о которых исследователи пока не догадываются.

Учёные также пересадили лёгкие от мышей с "светящимися" прогениторными клетками мегакариоцитов к животным с низким уровнем тромбоцитов. Оказалось, что после процедуры тромбоциты грызунов быстро вернулись к нормальному уровню после производства большого количества флуоресцентных тромбоцитов. Исследователи предполагают, что низкое количество важных клеток побудило имплантированные мегакариоцитарные клетки к компенсации.

Был ещё и третий эксперимент, благодаря которому специалисты хотели понять, как мегакариоциты в лёгких будут действовать при плохо работающем костном мозге.

Так, учёные пересадили лёгкие, имеющие флуоресцентные клетки, в организм мышей, которые были опять же "спроектированы" таким образом, что их костный мозг вообще не содержал стволовых клеток крови. Светящиеся клетки из пересажанных лёгких вскоре появились в костном мозге таких мышей, где они помогали производить не только тромбоциты, но и другие ключевые компоненты крови – нейтрофилы.

Полученные данные, по мнению специалистов, помогут учёным разработать новые методы лечения, воздействующие на производство тромбоцитов. Кроме того, исследование обеспечит лучшее понимание важной роли стволовых клеток в организме.

Будущие научные работы смогут также применить открытие уже к человеческому организму и изучить то, как лёгкие и костный мозг работают совместно в производстве крови.

Результаты нынешнего исследования были опубликованы в научном издании Nature.

Кстати, на днях другая научная работа пообещала уместить в рюкзак новые искусственные лёгкие, правда, они пока к производству крови не будут иметь никакого отношения.

Сегодня