Celulele sistemului imunitar, considerate mult timp a fi implicate exclusiv în reacţii rapide şi de scurtă durată în apărarea organismului, ar putea îndeplini funcţii mult mai diverse şi mai riguros coordonate. O analiză amplă a cercetărilor recente sugerează că aceste celule acţionează ca un sistem adaptabil, capabil să răspundă diferit în funcţie de context şi de experienţele anterioare, cu implicaţii importante pentru înţelegerea cancerului şi a inflamaţiei.
Neutrofilele, cele mai numeroase celule ale sistemului imunitar, sunt descrise într-o nouă analiză ştiinţifică drept un colectiv dinamic şi adaptabil, cu funcţii mult mai complexe decât eliminarea rapidă a agenţilor patogeni.
Concluziile apar într-un articol de sinteză realizat de cercetători de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M), Centrul Naţional de Cercetare Cardiovasculară (CNIC) şi Universitatea Yale, publicat în revista Cell.
Autorii au analizat un volum amplu de date din cercetări recente şi propun o interpretare unitară care reuneşte rezultate din studii despre cancer, inflamaţie şi imunologie, un domeniu care urmăreşte funcţionarea coordonată a componentelor sistemului imunitar la nivelul întregului organism.
În această viziune, neutrofilele nu acţionează izolat, ci funcţionează ca un sistem coordonat, capabil să îşi diversifice rolurile şi să dezvolte forme de memorie imunologică, acele modificări persistente ale comportamentului lor în urma expunerilor anterioare la diferiţi patogeni.
În mod tradiţional, neutrofilele au fost considerate celule cu durată de viaţă scurtă, specializate exclusiv în distrugerea rapidă a agenţilor infecţioşi.
Această analiză arată însă că ele se pot adapta la diferite ţesuturi şi contexte biologice şi pot participa la procese precum reacţii inflamatorii declanşate în absenţa unei infecţii, repararea ţesuturilor sau procesele implicate în evoluţia cancerului.
De asemenea, neutrofilele pot manifesta comportamente colective coordonate, comparabile cu cele observate în alte sisteme biologice complexe.
Neutrofilele se acumulează în alveolele unui plămân infectat cu virusul gripal. Scară imagine: 50 nanometri. Credit: Iván Ballesteros/CNIC, UC3M
Iván Ballesteros, profesor la UC3M şi cercetător la CNIC, explică faptul că, pentru a înţelege funcţionarea acestor celule, ele trebuie analizate ca un întreg. El compară sistemul neutrofilelor cu un muşuroi de furnici, în care rolul fiecărui individ are sens doar în contextul organizării colective.
Autorii sugerează că populaţia de neutrofile este structurată în două compartimente funcţionale interconectate. Primul este compartimentul granulopoietic, localizat în principal în măduva osoasă, responsabil de producerea neutrofilelor. Al doilea este compartimentul celulelor mature, format din neutrofile aflate deja într-un stadiu matur de dezvoltare, care circulă în sânge şi ajung în ţesuturi.
Această organizare ar permite declanşarea rapidă a răspunsurilor locale, concomitent cu menţinerea unor modificări funcţionale persistente, asociate expunerilor anterioare la infecţii, leziuni sau stimuli biologici.
Conform modelului descris, această structură explică diversitatea funcţională a neutrofilelor, capacitatea lor de a se adapta la semnale locale provenite din organe diferite şi implicarea lor în procese variate, precum formarea de noi vase de sânge, reglarea răspunsului imun şi menţinerea echilibrului în ţesuturi.
Cercetătorii subliniază că multe dintre aceste proprietăţi devin vizibile doar atunci când neutrofilele sunt analizate ca un sistem biologic colectiv, nu ca celule individuale.
Autorii consideră că această perspectivă ar putea ajuta la reinterpretarea rolului neutrofilelor în numeroase boli, de la cancer la afecţiuni inflamatorii sau autoimune.
În acest context, pot fi conturate noi direcţii terapeutice orientate spre reglarea producţiei şi a programării funcţionale a acestor celule, depăşind perspectiva conform căreia ele ar avea un rol exclusiv în răspunsul imun imediat.
