Zespół badawczy z Kolonii odkrył, że metabolizm mitochondriów, dostarczających energię do komórek, w makrofagach w znacznym stopniu koordynuje gojenie ran. Makrofagi należą do białych krwinek i są również znane jako komórki zmiatające. Profesor dr Sabine Eming oraz jej współpracownicy i koledzy z CECAD Cluster of Excellence for Aging Research na Uniwersytecie w Kolonii wykazali, że makrofagi rany podlegają różnym programom metabolicznym podczas naprawy tkanek, które są wymagane do wspierania kolejnych faz rekonstrukcji skóry po urazie. Artykuł „Metabolizm mitochondrialny koordynuje procesy naprawcze specyficzne dla etapu w makrofagach podczas gojenia się ran” został właśnie opublikowany w czasopiśmie Cell Metabolism.

W ludzkim ciele makrofagi mogą przyjmować różne stany aktywacji. Jako makrofagi prozapalne we wczesnej fazie gojenia się ran, zabijają bakterie lub wirusy i inicjują ochronną odpowiedź obronną. Makrofagi naprawcze o późnym gojeniu się ran wspomagają ustępowanie stanu zapalnego, dzięki czemu tkanka może odbudować się i przywrócić równowagę. Nierozwiązanym pytaniem biologii makrofagów jest to, jakie sygnały są wymagane do przejścia od makrofagów zapalnych do naprawczych. W nowym badaniu Eming, starszy lekarz na Wydziale Dermatologii i Wenerologii oraz lider grupy badawczej w CECAD i Centrum Medycyny Molekularnej w Kolonii (CMMC) oraz jej zespół wykazali funkcjonalny związek między naprawą tkanek, metabolizmem komórkowym i aktywacją oraz funkcją makrofagów naprawiających tkanki. Zmiany w metabolizmie mitochondrialnym są kluczowym mechanizmem kontroli różnych funkcji makrofagów podczas wczesnego i późnego gojenia się ran.

Na modelu zwierzęcym naukowcy zbadali metabolizm makrofagów we wczesnym i późnym gojeniu ran. Odkryli, że metabolizm cukru we wczesnej fazie nie wystarcza do zapewnienia wydajnej naprawy. Korzystając z sekwencjonowania pojedynczych komórek, zespół odkrył, że subpopulacja makrofagów we wczesnym stadium metabolizuje reaktywne rodniki tlenowe wytwarzane w mitochondriach jako produkt uboczny oddychania komórkowego. Eming i zespół byli w stanie po raz pierwszy wykazać, że korzyści płynące z reaktywnych cząsteczek zawierających tlen we wczesnych makrofagach rany są niezbędne do zapewnienia wzrostu naczyń krwionośnych, a tym samym szybkiego gojenia. W przeciwieństwie do tego, makrofagi wykorzystują inny rodzaj mitochondrialnej wymiany podścieliska, w której pośredniczą specyficzne receptory (IL-4Ra) ze względu na ich funkcje przeciwzapalne i naprawcze w późnej fazie gojenia się ran.

"Na podstawie naszych wyników bardzo interesujące będzie zrozumienie, czy zaburzony stres mitochondrialny w komórkach układu odpornościowego przyczynia się do nieprawidłowych reakcji zapalnych w skórze i patologicznych stanów gojenia się ran" - powiedział Eming. „Ekscytujące będzie również sprawdzenie, czy interwencja farmakologiczna w odpowiedzi na stres mitochondrialny przyniesie korzyści terapeutyczne i ułatwi naprawę uszkodzonej tkanki”.

Źródło: sciencedaily.com