Powstające w szpiku kostnym, grasicy, śledzionie i w węzłach chłonnych białe krwinki (leukocyty) stanowią podstawowy element układu odpornościowego. Ze względu na wygląd można je podzielić na granulocyty, zawierające w cytoplazmie liczne ziarnistości (granule) oraz pozbawione ziarnistości agranulocyty. Granulocyty z kolei dzielą się na neutrofile, eozynofile oraz bazofile, natomiast agranulocyty - na limfocyty i monocyty.

Najliczniej występującymi granulocytami są neutrofile, które niszczą drobnoustroje w organizmie. Jeśli neutrofili we krwi jest zbyt mało, mówimy o neutropenii; pojawia się ona na przykład w przebiegu białaczki lub po chemioterapii. Wiadomo, że neutropenia pobudza granulopoezę, czyli proces powstawania granulocytów, jednak mechanizm tego zjawiska nie został dokładnie wyjaśniony.

Jak wykazał na przykładzie myszy zespół kierowany przez prof. nadzwyczajnego Daigo Hashimoto i profesora Takanoriego Teshimę z Wydziału Lekarskiego Uniwersytetu Hokkaido, w pobudzaniu granulopoezy kluczową rolę odgrywa mikrobiota jelitowa.

Proces zwiększania granulopoezy powyżej normalnego poziomu można podzielić na granulopoezę „awaryjną”, napędzaną obecnością bakterii, oraz granulopoezę reaktywną, w której granulopoeza jest zwiększona przy braku aktywnych infekcji bakteryjnych. Wiadomo było, że reaktywna granulopoeza występuje po neutropenii spowodowanej przeszczepem hematopoetycznych komórek macierzystych (SCT) lub chemioterapią nowotworów. Japoński zespół chciał zrozumieć mechanizmy, za pomocą których neutropenia wyzwala reaktywną granulopoezę w tych dwóch scenariuszach.

Naukowcy wywołali u myszy przedłużającą się neutropenię i obserwowali poziomy cytokin, komórkowych cząsteczek sygnałowych, o których wiadomo, że są związane z granulopoezą. W przypadku dwóch cytokin ich poziomy były znacznie podwyższone: chodziło o czynnik stymulujący tworzenie kolonii granulocytów (G-CSF) i interleukinę 17A (IL-17A). Jak wykazali autorzy, IL-17A ma kluczowe znaczenie dla regeneracji neutrofili, zaś głównym źródłem IL-17A są limfocyty T.

Już wcześniejsze badania sugerowały, że mikrobiota jelitowa i hematopoeza szpiku kostnego mogą na siebie wpływać. Jak wykazali japońscy naukowcy, zmiany w mikrobiomie jelitowym wywołane neutropenią stymulują reaktywną granulopoezę w szpiku kostnym poprzez IL-17A wydzielaną przez limfocyty T, promując regenerację neutrofili.

Przyszłe prace skupią się na badaniach klinicznych w celu sprawdzenia, czy podobne zjawisko ma miejsce u ludzi; możliwe też byłoby opracowanie preparatów antybiotykowych, które nie szkodzą bakteriom wspierającym granulopoezę.

Publikację można znaleźć pod adresem: DOI 10.1073/pnas.2211230119 (PAP)

Autor: Paweł Wernicki

pmw/ agt/