Globulele roşii transportă oxigenul de la plămâni la toate celelalte organe, iar celulele stem care formează sângele trebuie să producă aproximativ 200 de miliarde de noi globule roşii în fiecare zi pentru a menţine fluxul de oxigen. Timp de mulţi ani, oamenii de ştiinţă au presupus că producţia de sânge are loc în măduva osoasă, dar acum, cercetătorii americani au descoperit că acest lucru se întâmplă şi în plămâni.
Descoperirile recente din domeniul hematologiei au declanşat o nouă discuţie cu privire la mecanismele biologice care stau la baza producţiei de sânge şi la rolul diferitelor organe dincolo de convingerile tradiţionale.
În mod tradiţional, măduva osoasă a deţinut statutul de sursă primară pentru formarea celulelor sanguine, inclusiv a globulelor roşii, a globulelor albe şi a trombocitelor.
Cu toate acestea, cercetări inovatoare de la Universitatea California din San Francisco (UCSF) indică faptul că plămânii joacă, de asemenea, un rol cheie în procesul de hematopoieză - de formare a sângelui.
Ei au descoperit celule stem hematopoietice (CSH, în engl. HSC) în ţesutul pulmonar uman care produc globule roşii, precum şi megacariocite, care produc trombocitele care formează cheagurile de sânge.
Un studiu care evidenţiază aceste descoperiri a fost publicat joi, în Blood Journal, o revistă a Societăţii Americane de Hematologie.
Lucrarea sugerează că plămânii ar putea fi o sursă puternică pentru transplanturile de celule stem care pot salve vieţi.
„Timp de decenii, transplanturile de măduvă osoasă au fost un pivot în tratamentul cancerelor precum leucemia”, a declarat vineri dr. Mark Looney, profesor de medicină şi medicină de laborator la UCSF şi autor principal al lucrării, într-un comunicat.
„HSC din plămâni s-ar putea dovedi a fi un al doilea şi semnificativ rezervor al acestor preţioase celule stem”, a completat acesta.
În 2017, echipa UCSF a descoperit celule în plămânul şoarecilor care produc 50% din trombocitele şoarecilor.
De asemenea, au descoperit celule stem pulmonare la şoareci care produceau toţi constituenţii sângelui, inclusiv globule roşii, megacariocite şi mai multe tipuri de celule imunitare.
Laboratorul UCSF a vrut să demonstreze că acest lucru se întâmplă şi la oameni. Astfel, au obţinut mostre donate de plămâni, măduvă osoasă şi sânge şi au comparat ceea ce au găsit în fiecare ţesut.
Examinând un volum de ţesut pulmonar de mărimea unei mingi de golf, oamenii de ştiinţă au găsit în plămâni celule stem care semănau foarte mult cu bine-cunoscutele CSH din măduva osoasă. În mod surprinzător, aceste CSH au fost găsite la rate similare atât în plămâni, cât şi în măduva osoasă.
„Aceste CSH pulmonare nu au fost unice - au fost o prezenţă fiabilă în plămâni”, a declarat dr. Catharina Conrad, cercetător postdoctoral în laboratorul UCSF, şi primul autor al lucrării. „Dar încă mai trebuia să ştim că erau capabili să producă sânge”.
Astfel, oamenii de ştiinţă au reuşit să inducă CSH pulmonare şi din măduva osoasă să se maturizeze în vasele de laborator şi au constatat că CSH pulmonare erau productive la fel ca CSH din măduva osoasă.
„Ambele tipuri de CSH au prosperat în experimentul nostru cu celule stem de referinţă, dar coloniile de CSH pulmonare au produs mai multe globule roşii şi megacariocite, în timp ce coloniile de măduvă osoasă au avut tendinţa de a produce mai multe celule imunitare”, a comentat cercetătoarea.
CSH pulmonare umane au putut, de asemenea, să refacă măduva osoasă la şoarecii cu deficit de CSH. Descoperirea a confirmat descoperiri anterioare ale laboratorului, conform cărora plămânul şi măduva osoasă a şoarecilor se completau reciproc în producerea de sânge, trimiţând chiar celule stem pentru a se reface reciproc.
„Credem că aceste CSH ar putea fi un rezervor de hematopoieză într-un anumit organ, în acest caz plămânul, care se activează ori de câte ori organismul are nevoie de mai multe componente ale sângelui, fie că este vorba de trombocite, globule roşii sau celule imunitare”, a comentat ea rezultatele.
Pentru a demonstra că CSH pulmonare se află cu adevărat în plămâni şi nu sunt doar evadate din măduva osoasă,cercetătorii UCSF au căutat CSH în mostre de ţesut pulmonar uman.
Le-au găsit între vasele de sânge, într-un aranjament care amintea de cel observat în măduva osoasă.
„Se pare că trăiesc cu adevărat acolo şi nu sunt doar în trecere”, a indicat dr. Conrad.
În cele din urmă, echipa a analizat rezultatele unor transplanturi de măduvă osoasă de rutină, care în prezent încep cu o prelevare de sânge de la un donator, urmată de un screening pentru celule stem.
În mod remarcabil, aproape o cincime din celulele stem izolate pentru transplantul de măduvă osoasă purtau semnătura CSH pulmonare - ceea ce sugerează că celulele din „transplanturile de măduvă osoasă” nu provin numai din măduva osoasă.
Mai sunt multe de învăţat despre CSH pulmonare. Ar putea diferitele grupuri de CSH să îndeplinească roluri terapeutice diferite în medicină? De ce plămânii înşişi trebuie să producă sânge?
„Plămânii sunt esenţiali pentru circulaţia sângelui, astfel încât este interesant să privim CSH pulmonare ca un rezervor de urgenţă pentru producţia de globule roşii şi trombocite”, a explicat dr. Looney. „Acum, că ştim că ele există, se deschide o mulţime de noi oportunităţi pentru o terapie, transplantul de celule stem hematopoietice, care este foarte frecvent utilizat pentru pacienţii cu nevoie”, a concluzionat ea.
