ETH -forskare har visat att immunsystemets makrofager regleras inte bara biokemiskt, men också mekaniskt. Detta kan förklara varför cellerna är mindre aktiva i frisk kroppsvävnad.

Makrofager är en typ av vita blodkroppar. Termen kommer från grekiska för "storätare", som beskriver en av de roller dessa celler spelar i våra kroppar:de upptäcker och uppslukar patogena bakterier, utlöser ett inflammatoriskt svar som bekämpar infektionen. Makrofager regleras av cytokiner och andra biokemiska ämnen. Dessa molekyler stimulerar makrofager att öka sin aktivitet vid behov och att lugna ner sig när deras jobb är gjort.

Viola Vogel, Professor vid Institutionen för hälsovetenskap och teknik, och postdoc Nikhil Jain har nu upptäckt en annan regleringsmekanism för proinflammatoriska makrofager:rumslig information. När makrofager sitter i vävnaden mellan andra celler och förträngs av dem, deras aktivitet sänks - även om uppreglerande stimuli finns.

Inga onödiga inflammatoriska svar

"Makrofager cirkulerar inte bara i blodet, de kan också hittas i kroppens alla vävnader. De väntar tyst, som vakter, tills de behövs, "Vogel förklarar. Hon säger att det är mycket viktigt för kroppen att vävnad som lever makrofager förblir inaktiv, eftersom de annars skulle kunna utlösa onödiga inflammatoriska svar:"Makrofager behöver inte aktiveras förrän vävnaden har skadats." Dock, mekanismerna som dämpar proinflammatorisk makrofagaktivitet i friska vävnader har hittills inte helt förståtts.

Genom att genomföra cellodlingsförsök i labbet, ETH -forskarna har kunnat fastställa att makrofager regleras både biokemiskt och mekaniskt. Genom att placera makrofager i porliknande fördjupningar, de kan begränsa spridningen av enskilda celler.

Dessa experiment gjorde det också möjligt för forskarna att låsa upp underliggande molekylära mekanismer. Makrofagens funktion är knuten till dess storlek:om den är aktiverad den växer genom att expandera sitt cytoskelet. Detta frigör faktorer som påverkar generernas aktivitet. Makrofagen, dock, kan inte växa om den är instängd av externa hinder.

Förstå sjukdomar och förbättra implantat

Upptäckten att rumsfaktorer styr aktiveringen av makrofager har stora konsekvenser för förståelsen av olika sjukdomar. "Många åldersrelaterade sjukdomar är förknippade med latent produktion av proinflammatoriska cytokiner som produceras av otillräckligt kontrollerade makrofager, "Säger Vogel. Detta inkluderar reumatiska sjukdomar, åderförkalkning, fetma, cancer och flera autoimmuna sjukdomar.

Dessutom, upptäckten kommer att väcka nya idéer om hur man strukturerar ytorna på implantat för att minska inflammation. "Vi visar att strukturen på en materialyta påverkar makrofagsvaret, "Säger Vogel. Nästa steg kan vara att se om, till exempel, patienter som får implantat med porösa ytor bildar mindre ärrvävnad runt det, som redan föreslagits av några tidigare observationer.