nauczyli swoje komórki latać. To właśnie musieli zrobić naukowcy z Uniwersytetu w Zurychu, aby spełnić warunek wstępny dla swoich eksperymentów. Musieli uczynić swój przedmiot badawczy nieważkimi. Profesor Oliver Ullrich i jego zespół chcieli zbadać zaburzenia funkcji monocytów i makrofagów w mikrograwitacji (Paulsen, et al., BioMed Research International 2015)., Wysyłanie makrofagów do lotów parabolicznych jest jednym z wielu projektów badawczych, które awansowały te specjalne komórki do statusu gwiazdy w środowisku naukowym. Eksperymenty takie jak te dają nowe możliwości poszerzania naszej wiedzy i oferują potencjalne korzyści dla badań medycznych.
kiedy Ilya Metchnikoff po raz pierwszy opisał makrofagi i ich fagocytarną naturę ponad 100 lat temu, nie mógł sobie wyobrazić ich różnorodności nawet w najśmielszych snach. Komórki te są tak zróżnicowane funkcjonalnie, że są najbardziej plastycznymi komórkami układu krwiotwórczego., Ich rola jako „wielkich zjadaczy” stawia ich w pierwszej linii obrony przed czynnikami zakaźnymi. Drobnoustroje atakują nasz organizm w sposób ciągły, co prowadzi do aktywacji wrodzonego układu odpornościowego i ochronnych reakcji zapalnych.
jednak centralna rola makrofagów w układzie odpornościowym nie może przyćmić ich znaczenia w rozwoju i homeostazie wielu tkanek. Badania wykazały ich znaczenie podczas erytropoezy i angiogenezy ,a także w rozwoju mózgu (Wynn, et al., Nature 2013)., Makrofagi pomagają również utrzymać równowagę w narządach, takich jak wątroba, trzustka i tkanka tłuszczowa, i odgrywają ważną rolę w regulacji synergii komórek i wspieranie naszego organizmu, ponieważ dostosowuje się do zmian w środowisku (Wynn, et al., Nature 2013). A ponieważ są one również zaangażowane w wiele chorób, makrofagi są coraz ważniejsze dla badań biomedycznych.
różne rodzaje makrofagów
istnieje wiele różnych rodzajów makrofagów. Te profesjonalne fagocyty są heterogeniczną populacją funkcjonalnie zróżnicowanych komórek o różnym pochodzeniu., Mogą szybko zmienić swój fenotyp w odpowiedzi na zmiany w ich środowisku.
badacze próbowali sklasyfikować makrofagi na podstawie ich przynależności do mononuklearnego układu fagocytarnego, ich pochodzenia lub funkcjonalnego fenotypu. W zależności od stanu zapalnego można rozróżnić makrofagi M1 i M2. Tradycyjna klasyfikacja mówi nam, że makrofagi M1 aktywowane IFNy pełnią funkcje zapalne i są kluczowe dla odporności na patogeny i ich eliminacji., Alternatywnie, makrofagi m2 aktywowane IL-4 pełnią głównie funkcje przeciwzapalne i są ważne dla utrzymania integralności tkanek. Jednak w przeciwieństwie do dobrej pracy, jaką wykonują podczas walki z chorobami, makrofagi podobne do M2 znajdują się również w kilku typach nowotworów, gdzie mogą promować wzrost guza (Komohara, et al., Cancer Sci 2014).
zastosowania badawcze „Big Eaters”
makrofagi znajdują się w prawie każdym narządzie., Chronią organizm człowieka, ale biorą również udział w patogenezie chorób, w tym chorób autoimmunologicznych, przewlekłych zespołów zapalnych, włóknienia i nowotworów. Ich zastosowania badawcze są ogromne, a testy in vitro są coraz częściej stosowane w wielu dziedzinach badawczych, w tym w immunologii, bakteriologii i Parazytologii, a także w badaniach biomedycznych i transplantologicznych. Dwie zalety makrofagów w hodowli komórkowej są to, że są stosunkowo łatwe do wygenerowania i uprawy.,
jeden przykład dla mnóstwa zastosowań w badaniach: ci „wielcy zjadacze” pomogli naukowcom rozwikłać różne aspekty rozwoju raka. Fagocyty te znajdują się w guzach litych, gdzie są one związane ze złym rokowaniem (Kishore, et al., JNCI 2015). Makrofagi związane z nowotworem mogą pomóc w rozprzestrzenianiu się przerzutów komórek nowotworowych, ponieważ stymulują ich migrację i inwazję różnych tkanek oraz tłumienie odpowiedzi immunologicznych.,
makrofagi odgrywają również ważną rolę w rozwoju chorób przewlekłych, takich jak miażdżyca tętnic, astma, choroby zapalne jelit, reumatoidalne zapalenie stawów i stwardnienie rozsiane. Po uszkodzeniu tkanek przez infekcje lub urazy, komórki te są rekrutowane do dotkniętych tkanek w celu wyeliminowania najeźdźców i przywrócenia integralności ciała. Jednocześnie makrofagi regulacyjne powinny pojawić się na miejscu zdarzenia i pomóc uniknąć nadmiernej reakcji, która mogłaby spowodować szkody uboczne., Niestety ten ostatni krok nie zawsze się zdarza, co prowadzi do przewlekłego zapalenia lub procesów autoimmunologicznych. Dzięki swojej reakcji na bakterie, ciało chodzi po linie, próbując walczyć z najeźdźcami, jednocześnie regulując komórki odpornościowe, aby zapobiec nadmiernemu uszkodzeniu tkanek.
eksperymenty mikrograwitacyjne profesora Ullricha pomogły naukowcom lepiej zrozumieć czynniki, które mogą hamować wiele funkcji makrofagów. Testy in vitro z makrofagami wykazały, że niektóre dożylne preparaty żelaza do leczenia niedokrwistości u pacjentów z przewlekłą chorobą nerek upośledzają różnicowanie z monocytów do makrofagów, a także wpływają na dojrzałe komórki dendrytyczne (Fell, et al., Nefrol Dial Transplantation 2016).,
jak wytwarzać makrofagi in Vitro
Jeśli chcesz pracować z makrofagami in vitro, potrzebujesz wystarczającej liczby i czystości. Ale jest problem: chociaż Dojrzałe, zróżnicowane makrofagi można znaleźć w różnych tkankach ludzkich, są one obecne tylko w bardzo małej liczbie. Ponadto nie mogą się rozmnażać in vitro. Najprostszym sposobem uzyskania makrofagów jest izolacja komórek krwi obwodowej i różnicowanie ich za pomocą określonych mediów. Te makrofagi pochodzące z monocytów (MDM) są funkcjonalnie równe makrofagom tkankowym., PromoCell ' s M1 – lub m2-makrofagi Generation Media to definiowane i wolne od komponentów zwierzęcych kompletne systemy mediów do generowania MDM. Umożliwiają różnicowanie makrofagów bezpośrednio z PBMC bez konieczności dodatkowego oczyszczania monocytów CD14+ na bazie koralików, umożliwiając wykorzystanie zdrowych, nietkniętych komórek bez ingerencji bodźców zwierzęcych.
dzięki znacznym postępom w zrozumieniu biologii makrofagów, naukowcy szybko opracowują nowe cele terapeutyczne., Ich wysiłki koncentrują się na wzmacnianiu lub hamowaniu odpowiedzi makrofagów na różne bodźce, a wyniki takich eksperymentów mogą pomóc w leczeniu chorób zakaźnych i chorób autoimmunologicznych-a nawet raka. Takie podniebne ambicje są z pewnością warte sesji nieważkości.