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O mecanismo novo aumenta a formação de células estaminais hematopoietic

As células estaminais Hematopoietic podem reabastecer todos os tipos diferentes da pilha de nosso sistema do sangue. Por este motivo, as células estaminais hematopoietic são as pilhas usadas em muitas doenças de sangue quando os pacientes precisam transplantações.

Assim, nossa capacidade para gerar, amplificar e manter estas pilhas é importante para a saúde humana. O laboratório de Eirini Trompouki no Max Planck Institute do Immunobiology e do Epigenetics em Freiburg, em colaboração com cientistas a faculdade de Albert Einstein da medicina, a universidade de Trento e a academia de ciências chinesa, descobriu um mecanismo novo que aumentasse a formação hematopoietic da célula estaminal durante a revelação.

Mostraram esse RNA dos elementos repetitivos, restos dos vírus integrados com a evolução no genoma de muitos animais, são produzidos durante a revelação hematopoietic. O elemento repetitivo RNAs activa os receptors imunes inatos para induzir a inflamação - o bom tipo - e para aumentar a formação de células estaminais hematopoietic embrionárias.

As células estaminais Hematopoietic são a fundação do sistema do sangue dos peixes aos seres humanos e causam leucócito para lutar fora os micróbios patogénicos, os eritrócites pelo oxigênio de transferência aos tecidos, e o cada outro tipo da pilha que pode ser encontrado em nosso sangue.

Importante, as células estaminais hematopoietic carregadas durante a revelação são igualmente a fundação de nosso sistema do sangue quando nós somos adultos e sua função imprópria pode conduzir às doenças de sangue múltiplas. Conseqüentemente, as células estaminais hematopoietic são preciosas na doença e na saúde e em compreender os mecanismos que governam sua formação durante a revelação pode ajudar simplesmente: “faça o sangue”.

O RNA repetitivo do elemento aumenta a formação de HSC

Durante o processo de hematopoiesis embrionário nos zebrafish, o laboratório de Eirini Trompouki encontrou bits pequenos do RNA expressados de uma parte do genoma considerado como da “o ADN sucata”.

“Contrário ao que muitos povos acreditam, os genes compreendem somente uma parte muito pequena de nosso genoma. A parte a maior dela contem outras seqüências, entre que muitos são os restos dos vírus acumulados dentro do genoma vertebrado com os anos de infecções e de evolução.”

“Tais seqüências são por exemplo diversos tipos dos elementos repetitivos assim chamados que permanecem geralmente reprimidos”, explicam líder do grupo de Eirini Trompouki, de Max Planck e membro do centro para estudos de sinalização biológicos Integrative, conjunto de excelência na universidade de Freiburg.

Para investigar o papel possível destas moléculas do RNA na formação hematopoietic da célula estaminal, a equipe usou os produtos químicos que aumentam a expressão de elementos repetitivos ou injectaram um RNA repetitivo da cópia do elemento em embriões dos zebrafish.

Estas experiências conduziram a um aumento nos números hematopoietic da célula estaminal gerados dentro dos embriões injetados. A pergunta seguinte da equipe era como faça elementos repetitivos exercem sua função na revelação hematopoietic?

Supor que, desde que este RNAs é restos virais, puderam ser detectados pelas proteínas da pilha que são usadas normalmente para detectar infecções virais diárias.

Um dos sensores chaves da infecção viral é Equipamento-EU-como a família do receptor (RLR), que estabelece uma resposta do anfitrião ativada uma vez por tal micróbio patogénico. Eirini e sua equipe pensaram que a fim mostrar que os elementos repetitivos estão detectados por RLRs eles necessários para mostrar que o aumento nos números de HSC, observados em cima da indução ou do overexpression químico de elementos repetitivos não deve acontecer se RLRs falta das pilhas.

Certamente, a equipe mostrou que a injecção da mesma cópia repetitiva do RNA do elemento não poderia aumentar a revelação hematopoietic da célula estaminal nos embriões RLR-deficientes dos zebrafish, que mostraram que a influência dos estes RNAs na geração hematopoietic da célula estaminal depende da presença e da função de RLRs.

Funções de RLRs no hematopoiesis

Os pesquisadores raciocinaram então que se a função de elementos repetitivos no hematopoiesis depende de RLRs, a seguir a ablação de RLRs deve ter um impacto na biologia de célula estaminal hematopoietic.

A família de RLR inclui três membros diferentes, a saber RIG-I, MDA5 e LGP2. Em suas experiências, a equipe mostrou que a ausência de Equipamento-Eu ou de Mda5 reduziu severamente os números de células estaminais hematopoietic carregadas em embriões dos zebrafish.

Pelo contrário, a ausência do terceiro membro da família, Lgp2, aumentou os números de células estaminais hematopoietic.

“Em cada organismo, para que cada processo seja mantido dentro dos limites saudáveis normais e especialmente durante a revelação, nós precisamos sempre um ajuste de interruptor o processo sobre, mas igualmente um ajuste de interruptor o processo fora ou contendo o. Neste caso, parece que a família de RLR pode funcionar como um sistema independente que envolva os mecanismos reguladores positivos e negativos”, diz Stelios Lefkopoulos no bivalente da família do receptor no hematopoiesis.

O RNA repetitivo activa sensores virais

Conhecendo o papel de RLRs no hematopoiesis, a equipe em seguida abordou a pergunta como estes receptors regulam a geração hematopoietic da célula estaminal.

Encontraram que quando reduziram os níveis de Equipamento-Eu ou de Mda5 em suas experiências, os sinais inflamatórios benéficos para células estaminais hematopoietic downregulated, visto que quando reduziram os níveis Lgp2 estes sinais upregulated.

Estas observações explicadas como o Equipamento-Eu ou Mda5 induzem normalmente, visto que Lgp2 danifica o hematopoiesis desenvolvente.

Todos estes eventos constituem um hematopoiesis de modulação do mecanismo novo. As células estaminais Hematopoietic originam nos embriões das pilhas endothelial da aorta. Parece conseqüentemente aquela durante a transição do tipo de uma célula ao outro, elementos repetitivos diferentes é expressada. Se pode especular que quando esta transição acontecer, os elementos repetitivos recentemente expressados estão detectados por RLRs e assim, participa activamente em dar forma ao destino desenvolvente orquestrando sinais da inflamação.”

Eirini Trompouki, Max Planck Institute do Immunobiology e Epigenetics

Um mecanismo universal da geração e da integridade do tecido?

Desde elementos repetitivos e RLRs são expressados igualmente em outras pilhas do não-sangue, poderia ser possível que um mecanismo similar pode ser pertinente em mais instalações e condições tais como outros tecidos, células estaminais ou para o hematopoiesis adulto.

A “natureza nunca mantem com a evolução algo que é inútil; estes elementos repetitivos foram mantidos dentro dos genomas vertebrados para uma razão, e nós sabemos agora que isso RLRs de activação e o hematopoiesis desenvolvente de regulamento são um deles,” diz Stelios Lefkopoulos.

Source:
Journal reference:

Lefkopoulos, S., et al. (2020) Repetitive Elements Trigger RIG-I-like Receptor Signaling that Regulates the Emergence of Hematopoietic Stem and Progenitor Cells. Immunity. doi.org/10.1016/j.immuni.2020.10.007.