Hvorfor hviler makrofager i sundt væv

ETH -forskere har vist, at immunsystemets makrofager ikke kun reguleres biokemisk, men også mekanisk. Dette kan forklare, hvorfor cellerne er mindre aktive i sundt kropsvæv.

Makrofager er en type hvide blodlegemer. Udtrykket kommer fra det græske for "stor æder", som beskriver en af ​​de roller, disse celler spiller i vores kroppe:de opdager og opsluger patogene bakterier, udløser en inflammatorisk reaktion, der bekæmper infektionen. Makrofager reguleres af cytokiner og andre biokemiske stoffer. Disse molekyler stimulerer makrofager til at øge deres aktivitet, når det er nødvendigt, og til at falde til ro, når deres arbejde er udført.

Viola Vogel, Professor i Institut for Sundhedsvidenskab og Teknologi, og postdoc Nikhil Jain har nu opdaget en anden reguleringsmekanisme for proinflammatoriske makrofager:rumlig information. Når makrofager sidder i vævet mellem andre celler og er indsnævret af dem, deres aktivitet sænkes - selvom opregulerende stimuli er til stede.

Ingen unødvendige inflammatoriske reaktioner

"Ikke kun cirkulerer makrofager i blodet, de kan også findes i alle kroppens væv. De venter stille, som vagter, indtil de er nødvendige, "Vogel forklarer. Hun siger, at det er meget vigtigt for kroppen, at væv, der bor makrofager, forbliver inaktive, da de ellers kunne udløse unødvendige inflammatoriske reaktioner:"Makrofager behøver ikke aktiveres, før vævet er blevet beskadiget." Imidlertid, de mekanismer, der dæmper pro-inflammatorisk makrofagaktivitet i raske væv, er hidtil ikke blevet fuldt ud forstået.

Ved at udføre cellekultureksperimenter i laboratoriet, ETH -forskerne har kunnet fastslå, at makrofager er reguleret både biokemisk og mekanisk. Ved at placere makrofager i porelignende fordybninger, de kunne begrænse spredningen af ​​individuelle celler.

Disse eksperimenter tillod også forskerne at låse op for underliggende molekylære mekanismer. En makrofags funktion er knyttet til dens størrelse:hvis den er aktiveret, den vokser ved at udvide sit cytoskelet. Dette frigiver faktorer, der påvirker genernes aktivitet. Makrofagen, imidlertid, kan ikke vokse, hvis den er indesluttet af eksterne barrierer.

Forståelse af sygdomme og forbedring af implantater

Opdagelsen af, at rumlige faktorer styrer aktiveringen af ​​makrofager har store konsekvenser for forståelsen af ​​forskellige sygdomme. "Mange aldersrelaterede sygdomme er forbundet med den latente produktion af proinflammatoriske cytokiner som produceret af utilstrækkeligt kontrollerede makrofager, "Siger Vogel. Dette omfatter reumatiske sygdomme, åreforkalkning, fedme, kræft og flere autoimmune sygdomme.

Ud over, opdagelsen vil sætte gang i nye ideer om, hvordan man strukturerer overfladerne af implantater for at reducere betændelse. "Vi viser, at strukturen af ​​en materialeoverflade påvirker makrofagresponsen, "Siger Vogel. Det næste trin kan være at se, om, for eksempel, patienter, der modtager implantater med porøse overflader, danner mindre arvæv omkring det, som allerede foreslået af nogle tidligere observationer.