Miejsca, w których nasze ciało styka się ze światem zewnętrznym – na przykład poprzez skórę, powierzchnię oka, wnętrze jamy ustnej, błonę śluzową jelit i dróg moczowych – nazywane są tkankami barierowymi.

W obronie tych tkanek pomagają wrodzone komórki limfoidalne, czyli ILC, które w obliczu zagrożenia stymulują białka zwane cytokinami, które dodatkowo aktywują układ odpornościowy i kontrolują mikrobiom jelitowy.

Komórki te naturalnie zmniejszają się wraz z wiekiem lub mogą zostać wyczerpane w wyniku pewnych schorzeń.

ILC powstają w szpiku kostnym i krążą we krwi. Ale w jaki sposób są aktywowane, aby mobilizować się i podróżować do miejsc docelowych, aby uzupełnić wyczerpaną pulę ILC tkanek?

Badanie przeprowadzone przez Michigan Medicine pokazuje, że migracją tą rządzi rytm dobowy i jest jedną z wielu funkcji biologicznych podyktowanych 24-godzinnym cyklem dnia i nocy Ziemi.

Aby to ustalić, zespół kierowany przez dr Changa H. Kima, profesora patologii oraz profesora Kennetha i Judy Betz z Centrum Alergii Pokarmowej Mary H. Weiser, przyjrzał się, jak ten proces przebiega u myszy, które są aktywne w nocy i śpią w dzień. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Raporty komórkowe.

Zarówno w przypadku myszy, jak i ludzi, hormon stresu zwany kortyzolem osiąga szczyt po przebudzeniu, podczas gdy spadek kortyzolu i wzrost melatoniny i adenozyny powodują uczucie senności.

Badacze odkryli, że ILCP (komórki progenitorowe, które później stają się ILC) wykazują silną ekspresję tak zwanych genów zegarowych, które powodują, że są aktywne o różnych porach dnia. W szczególności zespół odkrył, że kortyzol zwiększa aktywację receptora chemoatraktanta zwanego CXCR4 na ILCP, aby utrzymać je w szpiku kostnym.

W czasie odpoczynku cytokina interleukina-18 i receptor zwany RORα aktywują receptor S1PR1 na ILCP, powodując ich uwolnienie ze szpiku kostnego do krwi.

„Budowanie komórek wymaga czasu. Zamiast ciągłego uwalniania komórek w miarę ich powstawania, uważamy, że aby zmaksymalizować wydajność, organizm synchronizuje się z rytmem, w którym gromadzą się ILCP przez 12 godzin, gdy zwierzęta są aktywne, a następnie uwalniają je podczas snu” – mówi. Kima.

Proces ten powtarza się codziennie i jest niezbędny do utrzymania odpowiedniego poziomu ILC tkanki barierowej w jelitach.

„To sugeruje, że jeśli zaburzysz swój rytm dobowy, zmniejszysz ILC w tkance, przez co będziesz bardziej podatny na infekcje i brak równowagi w twoim mikrobiomie” – powiedziała Kim.

Zauważa, że ​​zrozumienie sposobu, w jaki ILC są mobilizowane w rytmie dobowym, to ważna koncepcja, którą można zastosować w przypadku innych typów komórek macierzystych, a ostatecznie zastosować w niektórych terapiach komórkowych.

Dodatkowi autorzy to Qingyang Liu, Shams Tabrez i Patrick Niekamp.