Такая реакция стволовых клеток на интерлейкин-1 приводит к перепроизводству агрессивных иммунных клеток, способных серьезно повреждать ткани организма. Повышенный уровень интерлейкина-1 (IL-1) сопровождает хроническое воспаление, связанное с развитием различных болезней, в том числе ожирения, диабета и аутоиммунных заболеваний. Дисбаланс системы клеток крови может привести к снижению эффективности доставки кислорода, развитию иммунодефицита, и может способствовать развитию рака.

"Любое воспаление способно в течение очень короткого времени стимулировать выработку ресурсов для борьбы с инфекциями и для восстановления поврежденных тканей. Однако, подобное воспаление в течение длительного периода времени приводит к серьезной токсичности для организма», - говорит Эрик М. Pietras, доктор философии, исследователь Онкологического центра Университета Колорадо. 

IL-1 является цитокином, который считается важным для иммунной системы и используется для привлечения и активации воспалительных клеток, необходимых для защиты от инфекции и ремонта тканей при травме. Однако, повышенные уровни IL-1 являются особенностью хронического воспаления, что часто проявляется в процессе старения и ряде заболеваний, включая ожирение и диабет 2-го типа, и которые связаны с Западной диетой и вредным образом жизни.

"Если ваш организм работает в условиях постоянного чрезвычайного положения (воспаления), то он становится перегруженным и менее эффективным. Я думаю, что стволовые клетки крови реагируют таким же образом", - говорит Pietras. Кроветворные стволовые клетки, также называемые гемопоэтическими стволовыми клетками (или ГСК), обычно спящие в костном мозге и иногда "пробуждающиеся" для поддержания надлежащего уровня здоровой крови, как показали опыты доктора Pietras и его коллег, "эти клетки также чувствительны к изменениям окружающей среды и соответствующим образом реагируют на подобные изменения."

В частности, ГСК чувствительны к количеству вырабатываемому IL-1, и стимулируются этим цитокином для создания миелоидных клеток, необходимых для борьбы во время инфекции или травмы. Если сигнал активации от IL-1 не затухает, то ГСК продолжать производить миелоидные клетки, но уже за счет возможности их способности к самовосстановлению и умения правильно построить остальную часть кровеносной системы.

"ГСК клетки получают сигнал, который говорит им, что они должны постоянно поддерживать определенное количество миелоидных клеток, и в результате, они перестают производить другие клетки крови, которые нужны организму. Вы можете в конечном итоге получить слишком мало красных кровяных клеток, снижая таким образом способность организма доставлять кислород к клеткам и органам. Или вы можете получить сокращение производства новых лимфоидных клеток, что делает организм потенциально иммунодефицитным. Все эти общие черты свойственны хроническому воспалению и даже старению системы крови», - говорит доктор Pietras.

Еще один важный вопрос возник перед учеными во время их исследований - являются ли эти эффекты обратимыми. Другими словами, если ГСК клетки "научились" вырабатывать излишек миелоидных клеток, то могут ли они также легко отучиться от этой функции? Вопрос имеет важные последствия для лечения пациента, например в случае пересадки костного мозга. В течение многих лет трансплантация костного мозга используется для лечения лейкемии путем замены костного мозга у пациента клетками совместимого донора. 

Чтобы проверить длительность последствий воздействия IL-1 на клетки ГСК после хронического воспаления, доктор Pietras обрабатывал мышей в течение 20 дней с помощью IL-1, а затем, убрав этот цитокин, наблюдал в течение нескольких недель за восстановлением функций у ГСК клеток. "Наши данные позволяют предположить, что возможно повернуть время вспять и устранить влияние последствий хронического воспаления на стволовые клетки крови, возможно, с помощью специального лечения, которое блокирует воспалительные сигналы от IL-1. Конечно, мы пока не знаем, как долго человеческий организм «помнит» влияние воспалительных сигналов. Может быть, что после длительного периода воздействия IL-1, подобные изменения становятся фиксированными и не подлежат изменениям», - говорит доктор Pietras.

Источник информации: www.nature.com

ПРИРОДА ПРОТИВ РАКА ранее уже публиковала информацию о возможных путях снижения уровня воспалительного цитокина IL-1, что позволяет читателям использовать эти знания для снижения воспаления в своем теле и, таким образом, поддерживать здоровое состояние своей крови, или снизить риск различных воспалительных заболеваний.