Injekcia imunitných buniek výrazne zvýši hojenie kostí, svalov a kože

Pred niekoľkými mesiacmi vedci z Cambridgeskej univerzity vo Veľkej Británii zverejnili výskum, ktorý vyvrátil tradičné predstavy o regulačných T-bunkách (alebo Treg bunkách) a zistil, že títo aktívni kontrolóri imunitnej odpovede organizmu majú potenciál byť využívaní ako armáda liečiteľov „takmer všetkého“.

Teraz výskumníci z Centra hraničného výskumu imunológie (IFReC) na univerzite v japonskej Osake a Monashovej univerzity v austrálskom Melbourne v rámci novej štúdie tento potenciál preskúmali a zistili, že je to pravda.

„Začali sme skúmať podávanie Treg buniek na účely regeneratívnej medicíny, pretože môžu priamo ovplyvniť iné typy imunitných buniek nazývané ako monocyty a makrofágy,“ povedal Mikaël Martino, docent na Monashovej univerzite, ktorý pôsobil aj na krížovej pozícii na Univerzite v Osake, a zodpovedajúci autor štúdie. „Okrem toho môžu Treg bunky vylučovať signálne molekuly, ktoré podporujú hojenie tkanív. Napriek ich silnému potenciálu sa len málo štúdií zaoberalo využitím Treg buniek na takéto účely.“

Monocyty sú biele krvinky zodpovedné za boj proti určitým infekciám a pomáhajú iným bielym krvinkám odstraňovať odumreté alebo poškodené bunky. Makrofágy, ďalší typ bielych krviniek imunitného systému, pohlcujú a trávia (fagocytujú) patogény, ako sú mikróby, rakovinové bunky, bunkové zvyšky a cudzie látky.

Pre hojenie a obnovu tkanív po poranení je nevyhnutná schopnosť organizmu prejsť z prozápalového do protizápalového stavu. Existuje množstvo vedeckých dôkazov o tom, čo môže nastať, keď sa zápalová reakcia nevypne a stane sa chronickou. Je pochopiteľné, že terapie regeneratívnej medicíny sa snažia využiť hlavných aktérov imunitného systému v tomto prozápalovom a protizápalovom procese. Tu prichádzajú na rad Treg bunky.

V tejto štúdii vedci lokálne podávali fibrínový hydrogél obsahujúci Treg bunky do poškodeného tkaniva myší, aby zistili, do akej miery podporujú hojenie tkaniva kostí, svalov a kože. Konkrétne si vybrali tri modely akútneho poškodenia: závažné defekty lebky, strata kostrového svalstva, ktorá má za následok zhoršenie funkcie, a rany kože v celej hrúbke. Fibrín je proteín, ktorý sa prirodzene podieľa na hojení rán. Je konečným produktom zrážania krvi v tele a môže tiež pôsobiť ako médium pre regeneračné bunky, ako sú Treg bunky.

„V porovnaní s myšami, ktorým bol podávaný fibrínový hydrogél bez Treg buniek, vykazovali myši, ktorým boli podávané Treg bunky, väčší objem kostí a pokrytie poranených lebečných oblastí, väčšie množstvo svalového tkaniva a veľkosť veľkých svalových vlákien a rýchlejšie uzatváranie kožných rán,“ uviedol Shizuo Akira, profesor z IFReC a hlavný autor štúdie.

Pri skúmaní mechaniky hojenia podporovaného Tre bunkami výskumníci pozorovali, že bunky po zavedení do poškodenej oblasti prijali fenotyp špecifický pre zranenie. Fenotyp je pozorovateľná vlastnosť. Treg bunky vykazovali zvýšenú úroveň expresie génov súvisiacich s moduláciou imunitného systému a hojením tkaniva. Ďalšie experimenty ukázali, že Treg bunky spôsobili, že monocyty a makrofágy v poškodenom tkanive prešli do protizápalového stavu, konkrétne vylučovaním signálnych molekúl, ako je interleukín-10 (IL-10).

„Zaujímavé je, že keď sa gén kódujúci IL-10 vyradí z Treg buniek, ich proliečivé účinky sa stratia,“ povedal Martino. „Toto zistenie poukazuje na kľúčovú úlohu IL-10 v tom, ako tieto Treg bunky podporujú obnovu a regeneráciu tkanív.“

Výsledky štúdie poukazujú na veľký potenciál využitia Treg buniek ako bunkovej terapie regeneratívnej medicíny po poškodení tkaniva. Hoci táto štúdia skúmala účinok Treg buniek podaných bezprostredne po poranení, budúce štúdie určia časový rámec, v ktorom je potrebné podať Treg bunky poškodenému tkanivu, aby účinne pomohli hojeniu.

Štúdia bola nedávno uverejnená v magazíne Nature Communications.