Vrsta belih krvnih zrnaca koja se obično povezuje sa imunim odgovorima na strane čestice može imati drugu ulogu u čišćenju ćelija jetre koje su prošle apoptozu – gde su ćelije programirane da umru na kontrolisan način.
Studija, objavljena danas kao Pregledani preprint u eLife-u, pruža ono što urednici opisuju kao čvrste dokaze da neutrofili uništavaju ćelije jetre koje prolaze kroz apoptozu uvlačeći se u njih – proces koji su autori nazvali „perforocitoza“. Nalazi takođe sugerišu da nedostatak neutrofila može biti uzrok ljudske autoimune bolesti jetre (AIL), sa potencijalnim implikacijama za nove terapijske strategije protiv bolesti.
Milijarde apoptotičkih ćelija uklanjaju se dnevno kod odraslih od strane grupe imunoloških ćelija zvanih fagociti. Neutrofili predstavljaju oko 50-70% ukupne populacije belih krvnih zrnaca kod ljudi i vrsta su fagocita. Međutim, za razliku od drugih fagocita, široko se pretpostavljalo da su isključeni iz apoptotičkih ćelija, jer promovišu upalu koja može oštetiti obližnje zdrave ćelije i tkiva. Sadašnji nalazi sada osporavaju tu pretpostavku.
„Iako su apoptotičke ćelije dobro okarakterisane, ne nalaze se često u ljudskim uzorcima, verovatno zato što ih fagociti tako efikasno uklanjaju“, kaže glavni autor Luiang Cao, istraživač saradnik u Odeljenju za neurohirurgiju, Državna ključna laboratorija za bioterapiju i Centar za rak, Zapadna kineska bolnica, Univerzitet Sičuan, Kina. „To znači da specifični fagociti odgovorni za uklanjanje apoptotičkih ćelija ostaju nepoznati i ne znamo da li su specifični za različita tkiva u telu.“
Da bi se identifikovali fagociti odgovorni za uklanjanje apoptotičkih ćelija u jetri, tim je dobio ćelije iz tkiva jetre pacijenata sa tumorima uzrokovanim hepatocelularnim karcinomom ili hemangiomom jetre. Koristili su dve različite tehnike bojenja da bi potvrdili koje ćelije u uzorku su apoptotične.
U ukupno 281 apoptotičkoj ćeliji jetre iz jetre 32 pacijenta, tim je primetio da je svaka ćelija preplavljena prisustvom do 22 neutrofila. Ranije je sugerisano da je vrsta fagocita nazvana Kupferove ćelije odgovorna za uklanjanje apoptotičkih ćelija jetre, ali kada su istraživači tražili Kupferove ćelije u uzorcima, otkrili su da ih je prisutno vrlo malo.
Stoga su pretpostavili da su neutrofili primarni fagociti za uklanjanje mrtvih ćelija jetre kroz proces koji su nazvali perforocitoza. Ovo je u suprotnosti sa uobičajenim procesom gutanja apoptotičkih ćelija koji koristi većina drugih fagocita.
Da bi potvrdili mehanizam kojim neutrofili uklanjaju apoptotične ćelije jetre, tim je pokušao da vizualizuje proces u jetri miša koristeći intravitalnu mikroskopiju – tehniku živog snimanja koja omogućava da se biološki procesi posmatraju u realnom vremenu unutar živih organizama. Označili su ćelije jetre proteinom koji se zove Aneksin V, a neutrofile antitelom protiv Li6G.
U skladu sa svojim nalazima u ljudskim uzorcima, tim je primetio da se neutrofili ukopavaju u mrtve ćelije jetre kod miševa i čiste ih. Proces je bio brz i rigorozan, sa mrtvim ćelijama potpuno svarenim za četiri do sedam minuta.
„Naše otkriće neutrofila koji se ukopavaju u apoptotičke ćelije jetre i uklanjaju ih iz apoptotičkih ćelija jetre pomaže da se reše neke od misterija koje okružuju proces apoptotičkog čišćenja“, kaže ko-korespondentni autor Heksige Saiin, docent u Državnoj ključnoj laboratoriji za genetičko inženjerstvo, Škola prirodnih nauka. , Univerzitet Fudan, Kina.
Zatim je tim pokušao da istraži da li smanjenje populacije neutrofila kod miševa utiče na klirens apoptotičkih ćelija jetre. U uzorku ćelija iz jetre miševa sa osiromašenim neutrofilima, procenat apoptotičkih ćelija bio je značajno veći nego kod normalnih miševa — 0,92% i 0,2%, respektivno — što sugeriše da smanjenje neutrofila smanjuje klirens apoptotičkih ćelija. Takođe su primetili prisustvo drugih fagocita kod miševa sa osiromašenim neutrofilima, što implicira kompenzatornu ulogu drugih fagocita u odsustvu neutrofila.
Neispravan klirens apoptotičkih ćelija često je povezan sa autoimunim bolestima, kao što je AIL. Kod miševa sa osiromašenim neutrofilima, tim je primetio povećanje autoantitela – imunih ćelija koje greškom napadaju sopstvene zdrave ćelije umesto stranih tela kao što su virusi ili bakterije.
Na ovo povećanje nije uticalo lečenje antibioticima i prisutno je samo kod miševa sa osiromašenim neutrofilima, ne i kod miševa sa drugim nedostatkom fagocita. Ovo implicira da je smanjenje neutrofila povezano sa poremećenim klirensom apoptotičkih ćelija jetre i, posledično, stvaranjem autoantitela koja mogu dovesti do AIL bolesti. Tim je konsolidovao ovaj nalaz analizirajući uzorke biopsije ljudskih pacijenata sa AIL bolešću. Još jednom su otkrili da je kod svakog pacijenta poremećen klirens apoptotičkih ćelija posredovan neutrofilima.
Autori kažu da je potrebno više istraživanja da bi se bolje razumeo proces i značaj perforocitoze, kao i da li se perforocitoza javlja i u drugim organima osim u jetri. Sledeći važan korak je kako primeniti ovaj novoidentifikovani mehanizam apoptotičkog čišćenja u kliničkom lečenju AIL.
„Pošto je neuspeh u uklanjanju mrtvih ćelija povezan sa inflamatornim i autoimunim bolestima, dalji uvid u kritičnu ulogu koju neutrofili igraju u apoptotičkom klirensu može imati važne implikacije za lečenje ovih bolesti. Nedavno smo pregledali i identifikovali nekoliko jedinjenja koja su značajno poboljšala neutrofilna perforocitoza i pokazali su velike terapeutske vrednosti za lečenje AIL-a na modelima miša“, zaključuje stariji autor Jingsong Ksu.
