Ключ эпигенетики к ежедневному безошибочному производству 10 миллиардов клеток крови
Лишь одна из 2000 клеток костного мозга является гемопоэтическими стволовыми клетками. Это источник 10 миллиардов клеток крови, которые люди вырабатывают каждый день. Предоставлено: Педро Визан.

Лишь одна из 2000 клеток костного мозга является гемопоэтическими стволовыми клетками (ГСК), но именно из них ежедневно вырабатываются десять миллиардов клеток крови. В новом исследовании, опубликованном сегодня, исследователи из Центра геномной регуляции (CRG) в Барселоне показывают, что эпигенетический регулятор Phf19 необходим для дифференцировки HSC, а в его отсутствие ткань крови несбалансирована и эквивалентна тому, что происходит естественным образом при старении.

Кровь представляет собой сложную ткань, состоящую из различных специализированных клеток (лейкоцитов, красных кровяных телец, тромбоцитов и других типов), которые выполняют различные важные функции, включая транспортировку кислорода и питательных веществ, поддержание температуры тела или регулирование иммунной системы. , Все клетки крови генерируются из HSC, клеток-предшественников, которые хранятся в костном мозге.

Болезни крови поражают значительную часть населения мира. Каждый четвертый человек страдает анемией, 17 из 100 000 — гемофилией, а 2,5 из 100 опухолей, обнаруженных во всем мире, имеют лейкемическую природу. Все эти отклонения являются результатом неправильного функционирования клеток крови или дисбаланса в составе ткани крови.

Поддерживать баланс тканей крови сложно, потому что у каждой клетки разная продолжительность жизни. Лейкоциты живут от 5 до 20 дней, а эритроциты — 120 дней. Чтобы обновить каждый из этих типов клеток перед лицом такой угрозы, как рана или кровотечение, HSC, которые обычно остаются в спящем состоянии, начинают делиться и производить специализированные клетки для поддержания баланса ткани крови.

Процесс перехода от HSC к специализированным клеткам регулируется эпигенетическими факторами, то есть белками, которые определяют, какие гены экспрессируются в каждый момент времени, и клеточной тканью. По этой причине группа исследователей CRG под руководством Лучано Ди Кроче изучала ген Phf19, который является частью большой группы эпигенетических регуляторов.

«Клетки костного мозга постоянно делятся и очень чувствительны к факторам окружающей среды, таким как радиация или химиотерапия», — поясняет Арантха Гутьеррес, соавтор статьи. «Любые изменения, которые влияют на экспрессию генов HSC, включая эпигенетические факторы, могут иметь большое влияние на баланс крови из-за пластичности этих клеток».

В исследовании, опубликованном сегодня в Science Advances, исследователи CRG описывают роль эпигенетического регулятора Phf19 в поддержании HSC. Они генетически модифицировали мышей, чтобы удалить ген Phf19, не влияя на их нормальную продолжительность жизни. Без гена области генома, содержащие гены, ответственные за дифференцировку HSC, были более компактными и не экспрессировались. Как следствие, HSC оставались неподвижными и не так сильно дифференцировались в специализированные клетки.

Исследователи обнаружили, что в нормальных условиях жизнь мыши была здоровой, но в определенных ситуациях, таких как трансплантация или старение, трудности с производством дифференцированных клеток нарушали нормальное функционирование ткани крови. В долгосрочной перспективе у животных, лишенных Phf19, накапливаются нарушения в составе крови, совместимые с ранними стадиями лейкемии.

«Подавляющее большинство проведенных к настоящему времени исследований удалили все биохимические функции мультипротеинового комплекса, частью которого является Pfh19. Мы выбрали более тонкий подход, удалив один ген, что позволило нам обнаружить неожиданный роль в регуляции MHC «, — объясняет Лучано Ди Кроче, ведущий автор исследования.

«До сих пор было известно, что старение обусловливает количество и активность белка PHF19 и других белков комплекса, частью которого он является, как у мышей, так и у людей», — говорит Ди Кроче. Что было неизвестно, так это то, что PHF19 контролирует активацию HSC, чтобы начать специализироваться.

По словам Педро Визана, соавтора исследования и получателя гранта от Asosiación Española Contra el Cáncer (AECC) на это исследование, «изучение процессов, с помощью которых стволовые клетки регулируют генетическую информацию для производства специализированных клетки важны для понимания того, как клетки приобретают плюрипотентность и способность к пролиферации, ключевые характеристики для образования опухолей «. Теперь мы увидели, что «недостаток Phf19 увеличивает вероятность нарушения в составе крови. Вот почему мы изучаем его возможную роль в качестве предшественника опухолей или может ли он быть противораковой терапевтической мишенью»/p. >




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *