Dessa immunceller förnyar sig efter akut njurskada
En ny studie på möss visar att vissa immunceller i njurarna ”förnyar sig” efter akut njurskada och når ett utvecklingstillstånd som liknar det hos nyfödda. Resultaten kan hjälpa till att utveckla terapier som gör det möjligt för njurarna att läka efter skada.
Akut njurskada (AKI) beskriver en plötslig förlust av njurfunktion, och det drabbar vanligtvis personer som redan är på sjukhus.
AKI tenderar att förekomma som ett resultat av en annan sjukdom eller medicin, även om tillståndet också kan drabba friska människor.
Uppskattningar visar att ungefär ”två tredjedelar av kritiskt sjuka patienter” utvecklar AKI, vilket höjer risken för dödsfall över 60 procent.
Dessutom ökar förekomsten av AKI. Enligt National Institutes of Health (NIH) har andelen AKI-fall som behöver dialys ökat med 10 procent varje år under det senaste decenniet. Antalet AKI-relaterade dödsfall har också fördubblats, rapporterar NIH.
Så behovet av effektivare AKI-behandlingar är angeläget, och ny forskning för oss närmare utvecklingen av sådana terapier.
I AKI kan njurvävnad inte läka, vilket leder till njursvikt. Men forskare vid University of Alabama i Birmingham (UAB) arbetar för att hitta nya sätt att främja läkning.
Dr. Anupam Agarwal, chef för avdelningen för nefrologi vid UAB-avdelningen för medicin, tillsammans med James George, doktor, professor vid UAB-avdelningen för kirurgi, ledde den nya studien. Det har publicerats i tidskriften JCI Insight.
Forskargruppen fann att immunceller som kallas makrofager återgår till ett utvecklingstillstånd under AKI. Dessa celler kan användas för att driva läkning av njurvävnad.
Hur makrofager omprogrammerar post-AKI
För att undersöka vilka typer av celler som finns i skadade njurar använde forskarna en process som kallas parabios - där de sammanfogar kardiovaskulära system i två organismer, i detta fall två möss.
Teamet gjorde detta för att avgöra om makrofagerna som de hittade i njurarna efter AKI berodde på att andra celler hade invaderat njurarna som svar på skador eller om de härstammar från "njurbaserade makrofager" som förnyade sig.
Forskarna anslöt sig till gnagarnas cirkulationssystem under en period av fyra veckor, under vilka de utlöste AKI hos en av mössen genom att inducera ”bilateral ischemi / reperfusion.”
Gnagarnas immunceller hade olika markörer, vilket gjorde det möjligt för forskarna att spåra cellerna som invaderade njurarna efter AKI.
Dr Agarwal och teamet observerade att de invaderande cellerna bidrog väldigt lite till de njurbaserade makrofagerna som hittades i njurarna efter AKI.
Därför "förnyas källan till [njure-bosatta makrofager] efter AKI främst in situ-förnyelse, i motsats till infiltrering av makrofagprekursorer från blodet", avslutar författarna, som också beskriver några av de mekanismer som kan förklara resultaten.
Njurbaserade makrofager, noterar forskarna, "genomgår transkriptionell omprogrammering mot ett utvecklingstillstånd efter skada." Denna omprogrammering leder till att uttrycka en genprofil som liknar den hos njurbaserade makrofager hos 7 dagar gamla möss.
Immuncellerna hade också högre nivåer av Wnt-signalering. Forskare förstår att denna väg är nyckeln till utvecklingen av njurarna hos möss och människor.
Konsekvenser för nya AKI-terapier
När det gäller resultaten konstaterar Jeremie M. Lever, en av studiens första författare, "makrofagbiologi har nått en central punkt."
"Många grundläggande vetenskapliga forskningsstudier har föreslagit betydelsen av vävnadsresistenta makrofager för läkning efter skada, men utvecklingen av terapier som främjar dem är fortfarande i ett tidigt skede", fortsätter han.
"För att framgångsrikt kunna använda dessa celler för samtida translationella interventioner, [måste vi] vara specifika angående ursprunget - vävnadsresistent mot infiltrativt - av cellerna vi planerar att rikta in oss", förklarar Lever.
Medförfattare Dr Travis D. Hull, doktorsexamen, säger: "Detta arbete visar att vävnadsresistenta makrofager har samma plasticitet som har visats i andra immunologiska celltyper."
"Dessutom är denna förmåga att omprogrammera till en tidig ontologisk fenotyp en potentiell väg för terapeutiskt ingripande, om de cellulära signalerna och mekanismerna för denna omprogrammering kan klargöras helt."
Dr. Travis D. Hull, Ph.D.
"Detta är en spännande utveckling inom [AKI]," säger Hull och tillägger att det "också kan representera ett terapeutiskt mål inom områden som transplantation, där vikten av makrofagbiologi är mindre välkänd."
