Раскрыт секрет происхождения разных типов макрофагов

Макрофаги играют ключевую роль в реакции иммунной системы на внешние вторжения, защищая организм от инфекций, а также регулируют развитие воспаления в тканях. Известно также, что клетки макрофагов неодинаковы: они различаются в зависимости от места их обитания и той роли, которую выполняют. Учёные из Мюнхенского технического университета (Германия) выяснили, что существуют две совершенно разные клеточные колонии макрофагов, имеющих различное происхождение, о чём можно узнать из статьи, появившейся в журнале Science.

Органы позвоночных, включая, конечно же, человека и других млекопитающих, состоят из множества специализированных клеток, произошедших из одного источника — эмбриональных стволовых клеток. Это же касается и клеток иммунной системы. До последнего времени считалось, что все макрофаги — «дети» кроветворных стволовых клеток. Правда, была тут одна неувязка: обнаружилось, что некоторые из этих иммунных клеток существуют даже на стадии желточного мешка, то есть ещё до появления соответствующих стволовых клеток. В общем, от простой и красивой гипотезы происхождения макрофагов не отказались, а существование внеэмбриональных макрофагов приказали считать неразгаданной тайной бытия: одной больше, одной меньше, кто заметит?

Кристиан Шульц из Мюнхенского технического университета и его коллеги взялись проследить за происхождением клеток макрофагов на примере подопытных мышей. Для определения той степени, в которой макрофаги способны развиваться независимо от эмбриональных стволовых клеток, учёные поставили эксперименты на животных без MYB-фактора роста, играющего ключевую роль в процессе роста клеток и являющегося критически важным для формирования кроветворных стволовых клеток. К вящему удивлению исследователей, оказалось, что макрофаги в желточном мешке замечательно развиваются и без MYB. Это заставило поближе взглянуть на те колонии клеток, которые могут расти независимо от стволовых клеток.

Используя клеточные маркеры на самом раннем этапе эмбрионального развития, учёные отследили пути, по которым развиваются разные иммунные клетки. И это привело к совершенно неожиданным результатам. Выяснилось, что миелоидные клетки (клетки костного мозга), формирующиеся уже на стадии желточного мешка, развивались в клетки макрофагов, которые затем обнаруживались в тканях различных органов подопытных мышей. А те макрофаги, которые циркулировали в кровотоке животных, действительно создавались исключительно из кроветворных стволовых клеток (которые, в свою очередь, продуцируются уже сформировавшимся костным мозгом). Очевидно, макрофаги, появившиеся на стадии желточного мешка, мигрируют в органы на очень ранних этапах эмбрионального развития (буквально первая линия обороны) и остаются там навсегда. По словам учёных, есть доказательства, позволяющие считать, что эти особые макрофаги способны выживать и восстанавливаться в течение долгого времени, не покидая «своих» мест в организме. А вот короткоживущие макрофаги в кровеносной системе постоянно замещаются с помощью новых кроветворных стволовых клеток, продуцируемых костным мозгом.

Макрофаги-резиденты известны под разными названиями в зависимости от места их обитания: в головном мозге — микроглия, в коже — клетки Лангерганса, в печени — клетки Купфера. Это всё неспецифичные киллеры, уничтожающие по мере сил и возможностей бактерии и другие инородные «тела». Кроме того, они инициируют специфическую иммунную реакцию, работая в качестве антигенпрезентующих иммунных клеток.

Осталось только вспомнить, что существует два различных типа миелоидных клеток, имеющих разные задачи и продуцирующих разные гены…

Подготовлено по материалам Мюнхенского технического университета.