Μόλις πρόσφατα έγινε γνωστό ότι στο σώμα υπάρχουν δύο παράλληλα συστήματα αιμοποίησης, τα οποία προέρχονται από διαφορετικά προγονικά κύτταρα. Ερευνητές του Γερμανικού Κέντρου Έρευνας για τον Καρκίνο (DKFZ) ανέπτυξαν μια μέθοδο για να μελετήσουν για πρώτη φορά ξεχωριστά τα δύο συστήματα σε ποντίκια.

Η εκπληκτική τους ανακάλυψη: ένα μεγάλο μέρος των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος δεν προέρχεται από τα κλασικά αιμοποιητικά βλαστοκύτταρα του μυελού των οστών, αλλά από προγονικά κύτταρα που είναι ανεξάρτητα από τα αιμοποιητικά βλαστοκύτταρα και δημιουργούνται ήδη στο έμβρυο. Ο αριθμός αυτών των προγονικών κυττάρων μειώνεται με την ηλικία, γεγονός που μπορεί να εξηγήσει τη γνωστή μείωση της παραγωγής λεμφοκυττάρων στην τρίτη ηλικία.

Το αίμα αποτελείται από εκατοντάδες δισεκατομμύρια κύτταρα – από ερυθρά αιμοσφαίρια έως "λευκά" ανοσοκύτταρα – τα οποία πρέπει να ανανεώνονται συνεχώς. Για δεκαετίες, ίσχυε ένα απλό μοντέλο για την αιμοποίηση: στην αρχή βρίσκεται το αιμοποιητικό βλαστοκύτταρο στο μυελό των οστών, το οποίο διαφοροποιείται σε λεγόμενα πολυδύναμα προγονικά κύτταρα (MPP) και τελικά στους διάφορους τύπους ώριμων αιμοσφαιρίων.

Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια, αυξήθηκαν οι ενδείξεις ότι αυτό το ιεραρχικό μοντέλο είναι υπερβολικά απλοϊκό. Νέες μέθοδοι, με τις οποίες μπορεί να παρακολουθηθεί λεπτομερώς η ανάπτυξη των κυτταρικών τύπων, έδωσαν ενδείξεις για μια δεύτερη, ανεξάρτητη από τα κλασικά αιμοποιητικά βλαστοκύτταρα, γραμμή ανάπτυξης πολυδύναμων προδρόμων – τα λεγόμενα εμβρυϊκά πολυδύναμα πρόδρομα κύτταρα (eMPP). Αυτά δημιουργούνται ήδη στο πρώιμο έμβρυο και παραμένουν ενεργά μέχρι την ενηλικίωση.

Περίπου το ένα τρίτο των αιμοσφαιρίων προέρχεται από τους εμβρυϊκούς προδρόμους

Πώς διαφέρουν οι δύο κλάδοι της αιμοποίησης; Παράγουν διαφορετικά διαφοροποιημένα αιμοσφαίρια; Μια μελέτη που διεξήχθη από τους Hans-Reimer Rodewald και Thomas Höfer στο DKFZ και τον Xi Wang από το Nanjing Medical University της Κίνας σχετικά με το αιμοποιητικό σύστημα του ποντικιού ρίχνει για πρώτη φορά φως σε αυτή τη συζήτηση.

Οι ερευνητές ανέπτυξαν τις πιο σύγχρονες τεχνικές για τη σήμανση μεμονωμένων κυττάρων, προκειμένου να παρακολουθήσουν την καταγωγή και την ανάπτυξη μεμονωμένων κλώνων αιμοσφαιρίων σε ποντίκια για μήνες.

Το εκπληκτικό αποτέλεσμα: περίπου το ένα τρίτο της αιμοποίησης προέρχεται από ένα σύστημα που έχει ήδη δημιουργηθεί στο έμβρυο (eMPP) και είναι ανεξάρτητο από τα κλασικά αιμοποιητικά βλαστοκύτταρα.

Από αυτό το σύστημα προέρχονται κυρίως λεμφοκύτταρα, δηλαδή κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος. Ο δεύτερος κλάδος, που προέρχεται από τα αιμοποιητικά βλαστοκύτταρα στο μυελό των οστών και τους απογόνους τους (hMPP), παράγει κυρίως μυελοειδή κύτταρα, όπως κοκκιοκύτταρα ή ερυθροκύτταρα, τα κόκκινα αιμοσφαίρια.

Κατά τη διάρκεια της ζωής, όπως έδειξαν οι ερευνητές, η συμβολή των εμβρυϊκών προγόνων μειώνεται – κάτι που πιθανώς εξηγεί τη μείωση της αποτελεσματικότητας του ανοσοποιητικού συστήματος με την ηλικία.

Ανακάλυψη μοριακού δείκτη για εμβρυϊκούς προδρόμους

Προκειμένου να είναι δυνατή η στοχευμένη ταυτοποίηση εμβρυϊκών πολυδύναμων προδρόμων στο μέλλον, οι ερευνητές ανέπτυξαν μια καινοτόμο μέθοδο, την οποία ονόμασαν PolySMART. Η τεχνική αυτή επιτρέπει την ταυτόχρονη ανάλυση μεμονωμένων κυτταρικών δεικτών DNA, των λεγόμενων κυτταρικών γραμμωτών κωδίκων, με επιφανειακούς δείκτες και μοτίβα γονιδιακής έκφρασης.

Κατά τη διαδικασία αυτή, η ομάδα ανακάλυψε ένα εκπληκτικό χαρακτηριστικό: η CD138, μια γλυκοπρωτεΐνη της κυτταρικής μεμβράνης, χαρακτηρίζει τα eMPP με ιδιαίτερη αξιοπιστία. Τα κύτταρα που φέρουν CD138 έχουν την ικανότητα αυτοανανέωσης και προγραμματίζονται κατά προτίμηση για λεμφική ανάπτυξη.

"Με το CD138 βρήκαμε για πρώτη φορά έναν δείκτη που μας επιτρέπει να απομονώνουμε στοχευμένα τα εμβρυϊκά προγονικά κύτταρα και να μελετάμε τη λειτουργία τους", εξηγεί ο Rodewald. Αυτό ανοίγει νέους δρόμους για την κατανόηση του πώς αλλάζει το ανοσοποιητικό σύστημα κατά τη διάρκεια της ζωής.

Σύμφωνα με τον ανοσολόγο, το επόμενο βήμα είναι να εξεταστεί εάν και στον άνθρωπο υπάρχουν δύο παράλληλα συστήματα που συμμετέχουν στη δημιουργία του αίματος. "Το θεωρώ πιθανό, καθώς οι άνθρωποι και τα ποντίκια έχουν κοινά βασικά χαρακτηριστικά φυσιολογίας".

Ο συνάδελφος του Rodewald, ο βιοπληροφορικάριος Thomas Höfer, προσθέτει: "Το γεγονός ότι βρήκαμε ένα διακριτικό χαρακτηριστικό με το CD138 μας επιτρέπει για πρώτη φορά να αναλύσουμε ξεχωριστά τα δύο συστήματα αιμοποίησης. Αυτό αποτελεί ορόσημο για την έρευνα με βλαστικά κύτταρα."

Πηγές:
Γερμανικό Κέντρο Έρευνας για τον Καρκίνο (DKFZ)

Ειδήσεις υγείας σήμερα
Ι. Βαρδακαστάνης: Το αναπηρικό κίνημα συνεχίζει να αγωνίζεται και να διεκδικεί
Ενδυνάμωση των ασθενών: Καμπάνια ευαισθητοποίησης για την ενίσχυση υιοθέτησης της περιτοναϊκής κάθαρσης στην Ελλάδα
Ποιες τροφές αυξάνουν την καλή χοληστερόλη