Материнское воспаление регулирует экстренный миелопоэз плода
По сравнению со взрослыми, новорожденные очень восприимчивы к инфекциям, и эти инфекции могут вызвать серьезные осложнения и даже летальный исход.
Известно, что одним из факторов, влияющих на реакцию новорожденного на инфекцию, является состояние, называемое неонатальной нейтропенией, при котором у ребенка не вырабатывается достаточное количество нейтрофилов, первых помощников иммунной системы. Что лежит в основе этого иммунодефицита, который значительно повышает восприимчивость новорожденного к инфекциям, в значительной степени неизвестно, поэтому врачи не знают, как его предотвратить или лечить.
Новое исследование на мышах, результаты которого опубликованы в журнале Cell, проведенное учеными Колумбийского университета, позволяет предположить, что многие случаи неонатальной нейтропении могут быть вызваны подавлением кровеобразующих стволовых клеток плода - естественного материнского механизма, который защищает плаценту от воспаления, но может сделать новорожденных уязвимыми к инфекциям, если не отключить его сразу после рождения.
"Нам еще многое предстоит узнать о неонатальной нейтропении, но это обнадеживающий шаг вперед в разработке новых методов лечения. Наши результаты говорят о том, что, возможно, более продуктивным будет противодействие материнским факторам, подавляющим кроветворные стволовые клетки плода и новорожденного, вместо того чтобы пытаться напрямую увеличить производство этих клеток", - говорит руководитель исследования Эммануэль Пассеге.
У младенцев с неонатальной нейтропенией в первые 72 часа жизни может развиться сепсис. "Ранний сепсис - большая проблема для доношенных детей, но он еще более опасен для недоношенных, и смертность среди них очень высока", - отмечает Пассеге. Врачи используют антибиотики широкого спектра действия для лечения новорожденных с ранним сепсисом, но антибиотики не всегда эффективны и часто вызывают другие осложнения. "Лечение, которое укрепляет иммунную систему этих детей, может оказать большое влияние", - говорит Пассеге.
Преобладающая теория развития неонатальной нейтропении заключается в том, что у плодов и новорожденных с этим заболеванием отсутствует способность к регенерации для выработки большого количества нейтрофилов, необходимых для борьбы с инфекцией. "Но что это означает с точки зрения этиологии, пока неизвестно", - поясняет Пассеге. "Перинатальный гемопоэз был до сих пор малоизученной областью биологии".
Чтобы понять, как развивается нейтропения у младенцев, ученые использовали мышиные модели для изучения того, как фетальные и неонатальные гемопоэтические стволовые клетки реагируют на инфекцию. Взрослые люди при инфекциях обычно зависят от экстренного миелопоэза - механизма быстрого реагирования гемопоэтических стволовых клеток, который генерирует большое количество иммунных клеток, включая нейтрофилы. Авторы исследования обнаружили, что хотя экстренный миелопоэз начинает функционировать на ранних стадиях развития плода - его гемопоэтические стволовые клетки способны производить нейтрофилы, - плод не запускает его.
Это позволило предположить, что какой-то внешний фактор подавляет миелопоэз плода, поэтому исследователи занялись поиском и нашли материнский фактор - интерлейкин 10 или IL-10, который предотвращает активацию экстренного миелопоэза во время развития плода. Пассеге и коллеги обнаружили, что отсутствие IL-10 может восстановить экстренный миелопоэз у плода и увеличить производство нейтрофилов в неонатальном периоде, что, вероятно, будет иметь важные клинические последствия. "Это ключевое достижение нашего исследования", - говорит Пассеге.
"Теперь, когда мы знаем, что стволовые клетки плода и новорожденного могут производить нейтрофилы, и определили IL-10 как один из факторов, подавляющих экстренный миелопоэз, мы сможем понять механизм и найти точки, где мы можем вмешаться".
Это открытие стало возможным благодаря еще одной мышиной модели, разработанной исследователями, которая позволила им проследить, что происходит в организме детенышей мышей после их рождения. Вторая модель показала, что новорожденные мыши могут задействовать экстренные механизмы миелопоэза после своего рождения при подавлении выработки материнского IL-10, что будет иметь решающее значение для будущих исследований. "Теперь мы можем узнать больше о том, как материнский IL-10 подавляет фетальные гемопоэтические стволовые клетки и какие сигналы снимают ограничения после рождения, чтобы превратить эти захватывающие открытия в эффективную терапию", - говорит Пассеге.
Эти данные также демонстрируют эволюционный компромисс, присущий противовоспалительным реакциям матери, которые поддерживают беременность, но делают плод невосприимчивым к сигналам активации экстренного миелопоэза и восприимчивым к инфекции.
