Sel-sel imun ini diperbaharui setelah kecederaan buah pinggang akut
Satu kajian baru pada tikus menunjukkan bahawa beberapa sel kekebalan di ginjal "memperbaharui" diri mereka sendiri setelah cedera ginjal akut, mencapai keadaan perkembangan yang serupa dengan bayi baru lahir. Penemuan ini dapat membantu mengembangkan terapi yang membolehkan ginjal sembuh selepas kecederaan.
Kecederaan buah pinggang akut (AKI) menggambarkan kehilangan fungsi ginjal secara tiba-tiba, dan biasanya memberi kesan kepada orang yang sudah dimasukkan ke hospital.
AKI cenderung berlaku akibat penyakit atau ubat lain, walaupun keadaannya juga boleh mempengaruhi orang yang sihat.
Anggaran menunjukkan bahawa kira-kira "dua pertiga pesakit sakit kritikal" mengembangkan AKI, yang meningkatkan risiko kematian mereka di atas 60 persen.
Lebih-lebih lagi, kejadian AKI semakin meningkat. Menurut National Institutes of Health (NIH), kadar kes AKI yang memerlukan dialisis telah meningkat sebanyak 10 peratus setiap tahun dalam dekad yang lalu. Jumlah kematian yang berkaitan dengan AKI juga meningkat dua kali ganda, laporan NIH.
Oleh itu, keperluan untuk rawatan AKI yang lebih berkesan adalah mendesak, dan penyelidikan baru mendekatkan kita untuk mengembangkan terapi tersebut.
Di AKI, tisu ginjal tidak dapat sembuh, yang menyebabkan disfungsi buah pinggang. Walau bagaimanapun, para saintis di Universiti Alabama di Birmingham (UAB) berusaha untuk mencari cara baru untuk mempromosikan penyembuhan.
Dr. Anupam Agarwal, pengarah Bahagian Nefrologi di Jabatan Perubatan UAB, bersama dengan James George, Ph.D., seorang profesor di Jabatan Pembedahan UAB, mengetuai kajian baru itu. Ia telah diterbitkan dalam jurnal Wawasan JCI.
Pasukan penyelidik mendapati bahawa sel-sel imun yang disebut makrofag kembali ke keadaan perkembangan semasa AKI. Sel-sel ini dapat digunakan untuk mendorong penyembuhan jaringan ginjal.
Bagaimana makrofag memprogramkan semula pasca-AKI
Untuk memeriksa jenis sel yang dapat dijumpai di buah pinggang yang rosak, para penyelidik menggunakan proses yang disebut parabiosis - di mana mereka bergabung bersama sistem kardiovaskular dua organisma, dalam hal ini, dua tikus.
Pasukan ini melakukan ini untuk menentukan sama ada makrofag yang mereka dapati di ginjal pasca-AKI disebabkan oleh sel lain yang menyerang ginjal sebagai tindak balas kepada kerosakan atau jika mereka berasal dari "makrofag penduduk ginjal" yang memperbaharui diri.
Para saintis bergabung dengan sistem peredaran tikus selama 4 minggu, di mana mereka mencetuskan AKI pada salah satu tikus dengan menimbulkan "iskemia / reperfusi dua hala."
Sel kekebalan tikus mempunyai penanda yang berbeza, yang membolehkan para penyelidik mengesan sel yang menyerang buah pinggang berikutan AKI.
Agarwal dan pasukannya memerhatikan bahawa sel-sel yang menyerang menyumbang sangat sedikit kepada makrofag penduduk ginjal yang terdapat di buah pinggang selepas AKI.
Oleh itu, "sumber pembaharuan makrofag penduduk ginjal setelah AKI adalah pembaharuan in situ, berbanding penyusupan prekursor makrofag dari darah," kata para penulis, yang juga memperincikan beberapa mekanisme yang dapat menjelaskan penemuan tersebut.
Makrofag penduduk ginjal, perhatikan para penyelidik, "menjalani pemrograman ulang transkrip ke arah keadaan perkembangan berikutan kecederaan." Pengaturcaraan semula ini membawa kepada pengungkapan profil gen yang serupa dengan makrofag penduduk ginjal pada tikus berusia 7 hari.
Sel-sel imun juga mempunyai tahap isyarat Wnt yang lebih besar. Penyelidik memahami jalan ini menjadi kunci untuk perkembangan buah pinggang pada tikus dan manusia.
Implikasi untuk terapi AKI baru
Mengenai penemuan itu, Jeremie M. Lever, salah seorang penulis pertama kajian, berkomentar, "biologi makrofag telah mencapai titik penting."
"Banyak kajian penyelidikan sains asas menunjukkan pentingnya makrofag penduduk tisu dalam penyembuhan setelah kecederaan, tetapi [pengembangan] terapi yang mempromosikannya masih pada tahap awal," lanjutnya.
"Untuk berjaya memanfaatkan sel-sel ini untuk intervensi translasi kontemporari, [kita perlu] spesifik mengenai asal - sel-tisu berbanding infiltratif - sel yang kita rencanakan untuk disasarkan," jelas Lever.
Pengarang pertama Dr. Travis D. Hull, Ph.D., mengatakan, "Karya ini menunjukkan bahawa makrofag penduduk tisu mempunyai keplastikan yang sama seperti yang ditunjukkan pada jenis sel imunologi yang lain."
"Lebih-lebih lagi, kemampuan untuk memprogram ulang ke fenotip ontologi awal adalah jalan potensial untuk intervensi terapeutik, jika isyarat dan mekanisme pemprograman ulang sel ini dapat dijelaskan sepenuhnya."
Travis D. Hull, Ph.D.
"Ini adalah perkembangan yang menarik dalam bidang [AKI]," kata Hull, sambil menambahkan bahawa "ini juga dapat mewakili sasaran terapi dalam bidang seperti transplantasi, di mana kepentingan biologi makrofag kurang dipahami."
