Atklājumi.lv

Zinātnieki atklāj jaunu plaušu funkciju: asiņu ražošana

Pētot peļu plaušas ar videomikroskopijas metodi, Kalifornijas Universitātes (ASV) zinātnieki atklājuši, ka plaušas spēlē nozīmīgu, iepriekš neapzinātu lomu asiņu ražošanā. Pētnieki atklāja, ka peļu plaušas saražo vairāk nekā pusi trombocītu – asins plātnītes, kas dzīvniekiem nodrošina asins sarecēšanu traumu gadījumos.

Turklāt tas nav viss. Otrs pārsteidzošais atklājums, ko zinātniekiem nesa peļu plaušu izpēte bija tas, ka plaušās atrodas iepriekš nezināms asins cilmes šūnu rezervuārs, kas spēj atjaunot asiņu ražošanas procesu gadījumā, ja cilmes šūnu rezerves kaulu smadzenēs ir izsmeltas. Pētījuma rezultāti publicēti žurnālā „Nature”.

Lai gan atklājumi veikti, pētot peles, zinātnieki uzskata, ka jaunatklātās nozīmīgās funkcijas plaušas varētu pildīt arī cilvēku organismā.

Kalifornijas universitātes zinātnieku jaunais atklājums parāda, ka plaušas ir krietni sarežģītāks orgāns, nekā domāts iepriekš. Tās ne tikai kalpo gāzu apmaiņai starp ieelpoto gaisu un asinīm, bet pilda arī nozīmīgu funkciju organisma nodrošināšanā ar asinīm.

Pusei no visiem peļu asiņu trombocītiem izcelsmes vieta ir plaušas

Iepriekš nezināmo plaušu funkciju zinātniekiem ļāva atklāt Kalifornijas universitātes profesoru Marka Lūnija (Mark Looney) un Metjū Krummela (Matthew Krummel) nesen izstrādātā divu fotonu šūnu līmeņa attēlatveides izpētes metode (two-photon intravital imaging). Tās augstā precizitāte ļāva zinātniekiem vizualizēt individuālu šūnu darbību sīkajos peļu plaušu asinsvados – procesu, ko ar līdzšinējām izpētes metodēm novērot nebūtu iespējams.

Sākotnēji Lūnijs un viņa kolēģi metodi izmantoja, lai pētītu imūnsistēmas un plaušās cirkulējošo trombocītu mijiedarbību, taču tad pētnieki pamanīja, ka plaušu asinsvadu sistēmā atrodas pārsteidzoši daudzi megakariocīti – šūnas, kas ražo trombocītus. Megakariocīti plaušās novēroti arī agrākos pētījumos, taču līdz šim tika uzskatīts, ka tie mitinās un trombocītus ražo galvenokārt kaulu smadzenēs, un plaušās esošajām šūnām nav lielas nozīmes.

Kad pētnieki novēroto parādību izpētīja ciešāk, viņi atklāja, ka megakariocīti plaušās stundas laikā saražo vairāk nekā 10 miljonus trombocītu. Šis skaitlis liecināja, ka aptuveni puse peļu asinīs esošo trombocītu rodas plaušās, nevis kaulu smadzenēs kā tika uzskatīts iepriekš.

Pētījuma autori uzskata, ka trombocītu ražošana plaušās notiek vai nu tur esošo asiņu lielā mehāniskā spēka dēļ, kas orgānu padara par ideālu šūnu „ražotni”, vai arī tā skaidrojama ar kādu vēl neatklātu šūnu signālceļu pastāvēšanu.

Jaunatklāto plaušu funkciju galvenā nozīme

Lai izprastu plaušu lomu asiņu ražošanā, zinātnieki veica eksperimentu, kurā plaušas ar fluorescējoši iezīmētām megakariocītu cilmes šūnām transplantēja pelēm ar pazeminātu trombocītu daudzumu. Transplantētās plaušas ātri vien saražoja tādu fluorescējošu megakariocītu daudzumu, ka trombocītu līmenis peļu asinīs normalizējās. Šis efekts saglabājās vairākus mēnešus – laika posmu, kas krietni pārsniedz vienas šūnas mūža ilgumu. Tas nozīmē, ka megakariocītu cilmes šūnas transplantētajās plaušās bija aktivizējušās un tur izveidojušas jaunas, veselīgas megakariocītu šūnas, kas atjaunoja normālu trombocītu veidošanos.

Pēc tam zinātnieki transplantēja veselīgas plaušas, kurās visas megakariocītu šūnas bija fluorescējoši iezīmētas, pelēm, kurām kaulu smadzenēs trūka asins cilmes šūnas. Pēc transplantācijas zinātnieki novēroja, ka iezīmētās šūnas ātri vien sāka ceļu uz bojātajām kaulu smadzenēm un tur veicināja ne tikai trombocītu, bet arī citu asins šūnu (t.sk. imūnšūnu) veidošanos. Šis eksperiments parādīja, ka plaušās atrodas dažādas asins cilmes šūnas, kas spēj atjaunot bojātas kaula smadzenes un atjaunot asiņu sastāvu.

Atklājumam nākotnē paredzama liela loma cilvēku ārstēšanā

Zinātnieki paredz, ka jauno plaušu funkciju atklāšanai nākotnē varētu būt liela loma medicīnā. Viena no slimībām, kuras ārstēšanu atklājums varētu padarīt efektīvāku, ir trombocitopēnija. Cilvēkiem, kas sirgst ar trombocitopēniju, asinīs ir pazemināts trombocītu daudzums, kas paaugstina bīstamu, nekontrolētu asiņošanu risku. Šobrīd ar trombocitopēniju pasaulē sirgst aptuveni 8 miljoni cilvēku. Atklājums, ka plaušas ir nozīmīga trombocītu ražotne, zinātniekiem un ārstiem var sniegt jaunas idejas, kā normalizēt asins plātnīšu daudzumu slimnieku organismā.

Kā vēl vienu piemēru atklājuma potenciālajai praktiskajai nozīmei pētnieki minējuši plaušu transplantācijas operācijas – jaunais atklājums rada jautājumus par to, kā asins šūnas, kas atrodas plaušās, var ietekmēt cilvēkus, kam veikta plaušu transplantācija. To izprotot, iespējams, varētu uzlabot operāciju efektivitāti un mazināt komplikāciju risku.

VIDEO:

Avots:

ucsf.edu

© Atklajumi.lv. Pārpublicēt atļauts tikai ievērojot ŠOS NOTEIKUMUS.