Эпигенетика — ключ к ежедневному безошибочному производству 10 миллиардов клеток крови

Эпигенетический ключ к ежедневному производству 10 миллиардов клеток крови без ошибок
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. >

Похожие новости

Добавить комментарий

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