Vedci zo Salku odhaľujú prekvapivú úlohu zväzkov buniek pri pankreatitíde

Pretrvávajúci zápal pankreasu (chronická pankreatitída) je známym rizikovým faktorom pre rozvoj rakoviny pankreasu, tretia najsmrteľnejšia rakovina v USA. Bunkové zväzky-bunky citlivé na chemické (chemosenzorické) zmeny, ktoré sa zvyčajne vyskytujú v črevách a dýchacích cestách-boli predtým objavené v pankrease, ale ich funkcia zostala do značnej miery záhadou. Teraz, tím vedcov zo Salku vedený profesorom Geoffreyom Wahlom a vedeckou pracovníčkou Kathleen DelGiorno odhalil tvorbu chumáčových buniek počas pankreatitídy a prekvapivú úlohu chumáčových buniek v imunite, pomocou myších modelov pankreatitídy. Nález, Vydaný v Hranice vo fyziológii 14. februára 2020, by mohlo viesť k vývoju nových biomarkerov na testovanie pankreatitídy a rakoviny pankreasu.

Pochopením týchto počiatočných štádií ochorenia pankreasu, dúfame, že naša práca povedie k vývoju nových stratégií na diagnostiku a liečbu pankreatitídy a rakoviny pankreasu už v ranom štádiu. “

Profesor Geoffrey Wahl, spoluzodpovedajúci autor a držiteľ kresla Daniela a Martiny Lewisových v Salkovom laboratóriu génovej expresie

Pankreas je brušný orgán, ktorý hrá úlohu v trávení a regulácii cukru v krvi. Ešte, vedci vedia málo o tom, ako sa pankreas zotavuje zo zranení, ako je pankreatitída, alebo bojuje proti rakovine pankreasu. Väčšina pankreasu sa skladá z acinárnych buniek, ktoré produkujú a vylučujú tráviace enzýmy. Acinárne bunky majú tiež schopnosť transformovať sa na iný typ buniek nazývaných chumáčová bunka. Vedci nepoznajú všetky funkcie chumáčových buniek, predchádzajúca práca však ukázala, že bunky črevného zväzku vylučujú proteín IL-25 na podporu imunitnej reakcie počas parazitických infekcií.

„Keďže rakovine sa hovorí„ rana, ktorá sa nikdy nehojí “, „Chceli sme preskúmať, ako sa pankreas uzdravuje z pankreatitídy, aby sme lepšie porozumeli cestám, ktoré môže vyvolať rakovina, “hovorí Razia Naeem, spoluautor prvého diela a laborant vo wahlovskom laboratóriu.

Vedci použili kombináciu techník vrátane histológie, zobrazovacie a molekulárne stratégie na charakterizáciu populácií zväzkov buniek v myších modeloch s pankreatitídou. Zistili, že aj keď pankreas bežne neobsahuje chumáčové bunky, počas pankreatitídy acinárne bunky prechádzajú komplexnými zmenami, aby sa stali chumáčovými bunkami, ako normálna súčasť poranenia a obnovy pankreasu. Táto transformácia je podobná záložnému vojakovi (acinárnej komore), ktorý sa potom musí prezliecť z civilu do oblečenia vojaka (zväzok chumáčov), aby bojoval proti nepriateľovi zápalu.

Vedci tiež zistili, že bunky chumáčov indukované pankreatitídou vylučujú IL-25 na podporu imunitnej reakcie, podobný tomu, čo sa predtým našlo v čreve. Preto zväzky buniek môžu hrať úlohu modulujúcu imunitný systém počas pankreatitídy.

Vedci skúmali tvorbu chumáčových buniek v siedmich kmeňoch myší, aby zistili, či počas vývoja pankreatitídy existujú nejaké rozdiely. Prekvapivo, tím zistil, že tvorba chumáčových buniek sa nevyskytovala vo všetkých kmeňoch myší. Najviac chumáčových buniek vyprodukovali geneticky najrozmanitejšie zvieratá, čo naznačuje, že tvorba buniek zväzkov je buď riadená geneticky, alebo vplyvmi na génovú expresiu (epigenetika).

"Genetická citlivosť tvorby zväzkov buniek môže predstavovať kritický faktor pri tvorbe pankreatitídy, závažnosť a progresia rakoviny u ľudí, “hovorí Kathleen DelGiorno, prvý a korešpondujúci autor príspevku a vedecký pracovník vo Wahlovom laboratóriu. "Naša práca ukazuje, že je dôležité použiť správny model myši na štúdium pankreatitídy a rakoviny pankreasu, aby boli relevantné pre ľudí."

Práca tímu ukazuje, že používanie geneticky rozmanitých myší môže lepšie predstavovať komplexný ľudský genóm, umožňuje presnejšie modelovanie chorôb v laboratóriu, podľa Wahla. Zistenia môžu znamenať, že niektorí ľudia môžu byť náchylnejší na pankreatitídu ako ostatní.

Ďalšie, skupina plánuje nadviazať na svoje analýzy génovej expresie, aby určila, ktoré gény riadia tvorbu chumáčových buniek pri pankreatitíde a či zväzky buniek ovplyvňujú progresiu k rakovine pankreasu. Ich najväčšou nádejou je, že ich výsledky pomôžu pripraviť cestu pre cielenejšiu liečbu pankreatitídy a rakoviny.

• Štúdia ukazuje, ako interakcie medzi mikrobiómom a imunitným systémom prispievajú k ochoreniu pečene
• Mikrobiómový nástroj UniFrac optimalizovaný pre počítačové GPU