Было отвергнуто давнее заблуждение о происхождении макрофагов, типа лейкоцитов, играющих жизненно важную роль в развитии и иммунитете. Исследователи из A * STAR использовали самые современные технологии для проверки того, что макрофаги, обитающие в тканях взрослых, происходят из двух источников на ранних стадиях эмбрионального развития.
Макрофаги – ключевые компоненты основных органов тела, включая мозг, легкие и кишечник. Они патрулируют организм на предмет патогенов, запускают защитные механизмы и пожирают поврежденные клетки. Они также могут противостоять организму во время различных заболеваний и были замешаны в росте раковых опухолей. Следовательно, новые методы лечения могут ограничивать или усиливать активность макрофагов в зависимости от необходимой реакции.
До 2010 года ученые думали, что все макрофаги пополняются за счет непрерывного поступления моноцитов, еще одной формы белых кровяных телец. Затем Флоран Жинхо из Сингапурской иммунологической сети A * STAR и его сотрудники доказали, что микроглия, тип макрофагов, находящихся в головном мозге, на самом деле происходит из макрофагов эмбрионального желточного мешка.
"После этого открытия мы предложили систематическое изучение развития макрофагов, начиная с эмбриона, чтобы разрешить споры," говорит Ginhoux. "Мы использовали метод «картирования судьбы», который позволил нам генетически пометить предшественников (предшественников развития, полученных из стволовых клеток) и проследить за ними от их происхождения до взрослой жизни."
Команда разработала модель мыши, в которой предшественники макрофагов плода были помечены для излучения флуоресценции при запуске инъекции. Это позволило исследователям проследить движение клеток и их дифференциацию.
"Нашей самой большой проблемой была скорость биологических процессов на раннем этапе эмбриогенеза," заявляет Ginhoux. "Учитывая такую конкретную цель, мы должны были быть невероятно точными, определяя точное время впрыска, чтобы мы не пропустили ни одну часть процесса."
Точность команды окупилась. Это позволило им убедиться, что макрофаги желточного мешка и моноциты плода происходят из клеток-предшественников «эритромиелоидных» клеток на ранних и поздних стадиях. Макрофаги желточного мешка дают начало микроглии, в то время как моноциты плода колонизируют другие ткани, прежде чем дифференцироваться во взрослые тканевые макрофаги. Затем макрофаги самообновляются на протяжении всей жизни без необходимости поступления моноцитов из кровотока.
"Следующий вопрос, на который нужно ответить: действительно ли имеет значение происхождение макрофагов?," объясняет Ginhoux. "По сути, это дискуссия «природа против воспитания» – влияет ли их происхождение на их поведение и функции на более поздних стадиях развития, как при нормальных обстоятельствах, так и при болезни? Эти детали будут иметь решающее значение в поисках лечения рака, например."