Как острая анемия тяжёлой степени влияет на гемопоэтические стволовые клетки? Какую терапию проводить у пациентов с тяжелой формой анемии при неэффективности эритропоэтина? Ответы на эти вопросы найдены учёными из университета Кумамото. Данные исследования опубликованы в Nature Communications.
Эксперимент проводился на мышах. Сначала двумя способами была создана модель гемолитической анемии:
- Одной группе мышей вводили фенилгидразин, разрушающий эритроциты. По данным исследования периферической крови, после инъекции отмечалось снижение количества эритроцитов, гематокрита и концентрации гемоглобина, с наиболее низкими уровнями на 3 сутки. На 6 сутки к физиологическому уровню вернулся только показатель гематокрита.
- Во второй группе проводилась флеботомия.
Затем проводился модифицированный анализ колониеобразующих единиц (КОЕ), в котором методом проточной цитометрии анализировали частоту четырех гемопоэтических линий, содержащихся в каждой колонии. Было установлено, что как только была вызвана острая анемия, гемопоэтические стволовые клетки немедленно начинали пролиферировать. Исследователи выделили два типа гемопоэтических стволовых клеток:
- клетки с высокой экспрессией липопротеидов очень низкой плотности, ЛПОНП (с большей вероятностью производили эритроциты);
- с низкой экспрессией ЛПОНП.
Для того, чтобы определить причину данных изменений, учёные провели генетический анализ. Выяснилось, что:
- гены, связанные с липидным обменом активизировались вскоре после начала анемии с увелилчением аффинитета к рецепторам ЛПОНП;
- анализ липидов в костном мозге мышей с анемией показал, что, уровни ЛПОНП снижались, но уровень аполипопротеина Е (компонент ЛПОНП) при этом быстро повышался;
- у генетически модифицированных мышей, лишенных аполипопротеина Е, гемопоэтические стволовые клетки не демонстрировали повышенной выработки красных кровяных телец в ответ на анемию;
- введение синтетического аполипопротеина Е стимулировало гемопоэтические стволовые клетки здоровых мышей к выработке красных кровяных телец.
Таким образом, обнаружен новый механизм образования красных кровяных телец, который отличается от ранее известного физиологического механизма. Полученные данные могут послужить основой для создания новых лекарственных средств для лечения тяжелой формы анемии.