Disse immunceller fornyer sig efter akut nyreskade
En ny undersøgelse på mus viser, at nogle immunceller i nyrerne ”fornyer” sig efter akut nyreskade og når en udviklingstilstand, der svarer til den hos nyfødte. Resultaterne kan hjælpe med at udvikle terapier, der gør det muligt for nyrerne at heles efter skade.
Akut nyreskade (AKI) beskriver et pludseligt tab af nyrefunktion, og det påvirker normalt mennesker, der allerede er indlagt.
AKI har tendens til at forekomme som et resultat af en anden sygdom eller medicin, selvom tilstanden også kan påvirke raske mennesker.
Estimater viser, at cirka "to tredjedele af kritisk syge patienter" udvikler AKI, hvilket hæver deres dødsrisiko over 60 procent.
Desuden er forekomsten af AKI stigende. Ifølge National Institutes of Health (NIH) er antallet af AKI-tilfælde, der har behov for dialyse, steget med 10 procent hvert år i løbet af det sidste årti. Antallet af AKI-relaterede dødsfald er også fordoblet, rapporterer NIH.
Så behovet for mere effektive AKI-behandlinger er presserende, og ny forskning bringer os tættere på at udvikle sådanne terapier.
I AKI kan nyrevæv ikke heles, hvilket fører til nyredysfunktion. Forskere ved University of Alabama i Birmingham (UAB) arbejder dog på at finde nye måder at fremme helbredelse på.
Dr. Anupam Agarwal, direktør for Division of Nephrology i UAB Department of Medicine, sammen med James George, Ph.D., professor ved UAB Department of Surgery, ledede den nye undersøgelse. Det er blevet offentliggjort i tidsskriftet JCI Insight.
Forskergruppen fandt ud af, at immunceller kaldet makrofager vender tilbage til en udviklingstilstand under AKI. Disse celler kunne bruges til at drive helingen af nyrevæv.
Hvordan makrofager omprogrammerer post-AKI
For at undersøge de typer celler, der kan findes i beskadigede nyrer, brugte forskerne en proces kaldet parabiose - hvor de forbinder de kardiovaskulære systemer i to organismer, i dette tilfælde to mus.
Holdet gjorde dette for at afgøre, om makrofagerne, som de fandt i nyrerne efter AKI, var resultatet af, at andre celler havde invaderet nyrerne som reaktion på skader, eller hvis de stammer fra "nyreopholdende makrofager", der fornyede sig.
Forskerne sluttede sig til gnavernes kredsløbssystem i en periode på 4 uger, hvor de udløste AKI hos en af musene ved at inducere "bilateral iskæmi / reperfusion."
Gnagernes immunceller havde forskellige markører, som gjorde det muligt for forskerne at spore cellerne, der invaderede nyrerne efter AKI.
Dr. Agarwal og holdet observerede, at de invaderende celler bidrog meget lidt til de nyresittende makrofager, der blev fundet i nyrerne efter AKI.
Derfor er ”fornyelseskilden til [nyreopholdende makrofager] efter AKI overvejende in situ-fornyelse i modsætning til infiltration af makrofagforløbere fra blodet”, konkluderer forfatterne, som også beskriver nogle af de mekanismer, der kan forklare resultaterne.
Nyrefaste makrofager, bemærk forskerne, "gennemgår transkriptionel omprogrammering mod en udviklingstilstand efter skade." Denne omprogrammering fører til at udtrykke en genprofil, der svarer til dem for nyresittende makrofager i 7 dage gamle mus.
Immuncellerne havde også større niveauer af Wnt-signalering. Forskere forstår, at denne vej er nøglen til udvikling af nyrerne hos mus og mennesker.
Implikationer for nye AKI-terapier
Med hensyn til resultaterne kommenterer Jeremie M. Lever, en af undersøgelsens første forfattere, "makrofagbiologi har nået et afgørende punkt."
”Mange grundlæggende videnskabelige forskningsundersøgelser har antydet vigtigheden af vævsopholdende makrofager i heling efter skade, men udviklingen af terapier, der fremmer dem, er stadig i de tidlige stadier,” fortsætter han.
"For at kunne udnytte disse celler til nutidige translationelle interventioner, [skal vi] være specifikke med hensyn til de celler, vi planlægger at målrette mod - vævsresidens versus infiltrative", forklarer Lever.
Medforfatter Dr. Travis D. Hull, Ph.D., siger: "Dette arbejde demonstrerer, at vævsresidente makrofager har den samme plasticitet, som er blevet demonstreret i andre immunologiske celletyper."
"Desuden er denne evne til at omprogrammere til en tidlig ontologisk fænotype en potentiel vej til terapeutisk intervention, hvis de cellulære signaler og mekanismer ved denne omprogrammering kan belyses fuldt ud."
Dr. Travis D. Hull, Ph.D.
"Dette er en spændende udvikling inden for [AKI]," siger Hull og tilføjer, at det "også kan repræsentere et terapeutisk mål inden for områder som transplantation, hvor vigtigheden af makrofagbiologi er mindre forstået."
