Niezwykłe odkrycie - w płucach jest produkowana krew!

Naukowcy odkryli, że płuca nie tylko umożliwiają oddychanie, ale także biorą udział w produkcji krwi.

Badania przeprowadzone na myszach przez uczonych z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco wykazały, że w płucach powstaje ponad 10 mln trombocytów (płytek krwi) na godzinę. To odkrycie jest sprzeczne z obowiązującymi do tej pory poglądami, że wszystkie składniki krwi są wytwarzane w szpiku kostnym.

W płucach odkryto także nieznaną wcześniej pulę komórek macierzystych, zdolnych do odtworzenia produkcji krwi, gdy w organizmie brakuje komórek krwiotwórczych. To odkrycie może być przełomowe w kontekście opracowania nowych terapii walki z białaczką.

- To odkrycie sugeruje, że płuca pełnią znacznie bardziej wyrafinowaną rolę. Nie tylko są niezbędne do oddychania, ale także są kluczowym elementem tworzenia podstawowych składników krwi. Obserwacji dokonano na myszach, ale wiele wskazuje na to, że płuca odgrywają ważną rolę w tworzeniu krwi także u ludzi - powiedział Mark R. Looney, jeden z autorów odkrycia.

Już jakiś czas temu naukowcy zidentyfikowali megakariocyty (komórki tworzące trombocyty) w płucach, ale uważali, że żyją one i działają głównie w szpiku kostnym. Proces ten zwany hematopoezą polega na wytwarzaniu elementów morfotycznych krwi (czerwonych i białych krwinek oraz płytek krwi). Jak to możliwe, że tak długo mieliśmy niepełną wiedzę o tak istotnym procesie biologicznym?

Reklama

Odkrycie było możliwe dzięki wykorzystaniu techniki zwanej obrazowaniem dwufotonowym, podobnym do wykorzystanego niedawno przez uczonych z Uniwersytetu Stanforda do identyfikacji nowej funkcji móżdżku. Proces polega na wstawieniu do mysiego genomu białka zielonej fluorescencji (GFP), naturalnie produkowanego przez zwierzęta bioluminescencyjne, np. meduzy. Płytki krwi zaczęły emitować zieloną fluorescencję, krążąc po ciele w czasie rzeczywistym, pozwalając naukowcom śledzić ich ścieżki dokładniej niż kiedykolwiek wcześniej. Zauważono dużą liczbę megakariocytów wytwarzających płytki krwi wewnątrz tkanki płuc, co początkowo nie miało sensu.

- Kiedy odkryliśmy olbrzymią liczbę megakariocytów, które wydawały się żyć w płucach, zdaliśmy sobie sprawę, że musimy kontynuować obserwacje - powiedziała Emma Lefrancais, jedna z autorek odkrycia.

Okazało się, że w mysich płucach jest produkowane ponad 10 mln płytek krwi na godzinę. Oznacza to, że co najmniej połowa całkowitej produkcji trombocytów zachodzi w płucach. Dalsze eksperymenty ujawniły także znaczne liczby (u myszy ok. miliona) wcześniej ukrytych komórek macierzystych i komórek progenitorowych megakariocytów znajdujących się tuż poza tkanką płuc.

Kiedy naukowcy śledzili cały cykl życiowy megakariocytów stwierdzili, że prawdopodobnie pochodzą one ze szpiku kostnego, a następnie trafiają do płuc, gdzie zaczynają produkcję płytek.

- To fascynujące, że megakariocyty podróżują od szpiku kostnego do płuc, by produkować płytki krwi. Być może płuca są idealnym bioreaktorem do produkcji trombocytów ze względu na siły oddziałujące w nich na krew lub ze względu na jeszcze nam nieznany molekularny szlak sygnałowy - powiedział Guadalupe Ortiz-Muñoz.

Najnowsze badania dają nadzieję milionom osób na świecie cierpiącym na trombocytopenię. Terapie mające na celu odbudowy populacji płytek krwi w organizmie powinny wziąć na cel nie tylko megakariocyty znajdujące się w szpiku kostnym, ale także i płucach.

Dowiedz się więcej na temat: płuca | płytki krwi | trombocyty | hematopoeza | szpik kostny