učili své buňky létat. To museli vědci z Curyšské univerzity udělat, aby splnili předpoklad pro své experimenty. Potřebovali, aby jejich výzkum byl beztížný. Profesor Oliver Ullrich a jeho tým chtěli prozkoumat zhoršenou funkci monocytů a makrofágů v mikrogravitaci (Paulsen, et al., BioMed Research International 2015)., Odesílání makrofágy do parabolických letů je jedním z mnoha výzkumných projektů, které postoupily tyto speciální buňky na celebrity status ve vědecké komunitě. Vysoce létající experimenty, jako jsou tyto, poskytují nové příležitosti k rozšíření našich znalostí a nabízejí potenciální výhody pro lékařský výzkum.
Když Ilya Metchnikoff poprvé popsal makrofágy a jejich fagocytární povahu před více než 100 lety, nedokázal si představit jejich rozmanitost ani ve svých nejdivočejších snech. Tyto buňky jsou tak funkčně rozmanité, že jsou nejvíce plastickými buňkami hematopoetického systému., Jejich role „velkých jedlíků“ je staví do první linie obrany proti infekčním agens. Mikroby neustále napadají naše tělo, což vede k aktivaci vrozeného imunitního systému ak ochranným zánětlivým reakcím.
Nicméně, ústřední roli hrají makrofágy imunitního systému nemůže zastínit jejich význam ve vývoji a homeostáze v mnoha tkáních. Studie prokázaly jejich význam během erytropoézy a angiogeneze, stejně jako ve vývoji mozku (Wynn, et al., Nature 2013)., Makrofágy také pomáhají udržovat rovnováhu v orgánech, jako jsou játra, slinivky břišní a tukové tkáně, a hrají důležitou roli v regulaci buněčného součinnosti a podporovat naše tělo, jak se přizpůsobuje změnám v prostředí (Wynn et al., Nature 2013). A protože se také podílejí na mnoha nemocech, makrofágy jsou pro biomedicínský výzkum stále důležitější.
různé typy makrofágů
existuje mnoho různých typů makrofágů. Tyto profesionální fagocyty jsou heterogenní populací funkčně rozmanitých buněk s různým původem., Mohou rychle změnit svůj fenotyp v reakci na změny v jejich prostředí.
Vědci se snažili klasifikovat makrofágy buď na základě jejich příslušnosti k mononukleární fagocytární systém, jejich původ nebo jejich funkční fenotyp. Podle stavu zánětu lze rozlišovat mezi M1-a M2-makrofágy. Tradiční klasifikace nám říká, že makrofágy aktivované IFNy M1 mají zánětlivé funkce a jsou rozhodující pro odolnost vůči patogenům a jejich eliminaci., Alternativně mají makrofágy aktivované IL-4 m2 většinou protizánětlivé funkce a jsou důležité pro udržení integrity tkáně. Nicméně, na rozdíl od dobré práce, kterou dělají při boji proti nemocem, makrofágy podobné M2 se také nacházejí v několika typech rakoviny, kde mohou podporovat růst nádorů (Komohara, et al., Cancer Sci 2014).
výzkumné aplikace“velkých jedlíků“
makrofágy se nacházejí téměř v každém orgánu., Chrání lidské tělo, ale také se podílejí na patogenezi onemocnění, včetně autoimunitních poruch, chronických zánětlivých syndromů, fibrózy a rakoviny. Jejich výzkumné aplikace jsou rozsáhlé a testy in vitro se stále častěji používají v široké škále výzkumných oblastí, včetně imunologie, bakteriologie a parazitologie, jakož i v biomedicínských a transplantačních studiích. Dvě výhody makrofágů v buněčné kultuře spočívají v tom, že se relativně snadno vytvářejí a kultivují.,
Jeden příklad pro nepřeberné množství aplikací ve výzkumu: Ti „velcí jedlíci“ pomohl vědcům odhalit různé aspekty vývoje rakoviny. Tyto fagocyty se nacházejí v pevných nádorech, kde jsou spojeny se špatnou prognózou (Kishore, et al., JNCI 2015). Makrofágy spojené s nádorem mohou pomoci metastatickému šíření nádorových buněk, protože stimulují jejich migraci a invazi různých tkání a potlačení imunitních odpovědí.,
makrofágy také hrají důležitou roli ve vývoji chronických onemocnění, jako je arterioskleróza, astma, zánětlivá onemocnění střev, revmatoidní artritida a roztroušená skleróza. Po poškození tkáně infekce nebo poranění, tyto buňky jsou přijati do postižených tkání s cílem eliminovat útočníky a k obnově celistvosti těla. Současně by na scénu měly přijít regulační makrofágy a pomoci vyhnout se nadměrné reakci, která by mohla způsobit vedlejší škody., Bohužel tento druhý krok se ne vždy děje, což vede k chronickému zánětu nebo autoimunitním procesům. S jeho reakcí na bakterie, tělo chodí po laně, snaží se bojovat proti útočníkům a zároveň reguluje imunitní buňky, aby se zabránilo nadměrnému poškození tkáně.
Profesor Ullrich je mikrogravitační experimenty pomohly vědci lépe pochopit faktory, které by mohly inhibovat makrofágy mnoho funkcí. In vitro testy s makrofágy ukázaly, že některé intravenózní přípravky železa pro léčbu anémie u pacientů s chronickým onemocněním ledvin zhoršují diferenciaci z monocytů na makrofágy a také ovlivňují zralé dendritické buňky (Fell, et al., Transplantace Nefrolu 2016).,
jak generovat makrofágy in Vitro
Pokud chcete pracovat s makrofágy in vitro, potřebujete dostatečný počet a čistotu. Existuje však problém: ačkoli zralé diferencované makrofágy lze nalézt v různých lidských tkáních, jsou přítomny pouze ve velmi nízkých počtech. Navíc nemohou proliferovat in vitro. Nejjednodušší způsob, jak získat makrofágy, je izolovat periferní krevní buňky a odlišit je specifickými médii. Tyto makrofágy odvozené od monocytů (MDM) se funkčně rovnají tkáňovým makrofágům., PromoCell je M1-nebo m2-makrofágy generace média jsou definovány a živočišných komponentů bez kompletní mediální systémy pro generování MDM. Umožňují diferenciaci makrofágů přímo z PBMC bez nutnosti další korálek na bázi čištění CD14+ monocytů, což umožňuje použití zdravé, nedotčené buňky bez rušení zvířat podněty.
díky velkým pokrokům v chápání biologie makrofágů vědci rychle rozvíjejí nové terapeutické cíle., Jejich úsilí se zaměřuje na zvýšení nebo inhibici reakcí makrofágů na různé podněty a výsledky takových experimentů mohou pomoci léčit infekční onemocnění a autoimunitní onemocnění – a dokonce i rakovinu. Takové nebe vysoké ambice rozhodně stojí za zasedání beztíže.