Της Ιωάννας Κουτσοτόλη,
Αν αποπειραθούμε να καταγράψουμε τους αμέτρητους μικροοργανισμούς με τους οποίους έρχεται καθημερινά σε επαφή ο ανθρώπινος οργανισμός, καθίσταται εναργές ότι απαιτείται η ύπαρξη ενός αποτελεσματικού συστήματος άμυνας. Η ποικιλομορφία δυνητικών παθογόνων απαιτεί ένα εύρος μηχανισμών αναγνώρισης και εξολόθρευσης, ισοδύναμο της πολυπλοκότητας των εισβολέων. Τον ρόλο αυτό έχει αναλάβει το ανοσοποιητικό σύστημα, δηλαδή, ένα σύνθετο και δυναμικό δίκτυο κυττάρων, μορίων και μονοπατιών. Ανάμεσα στην πληθώρα των μηχανισμών που συγκροτούν αυτό το σύστημα, υπάρχει μια κατηγορία κυττάρων που τα τελευταία χρόνια έχει εκπλήξει τους επιστήμονες σχετικά με τις λειτουργίες και τη δυναμική αλληλεπίδρασή τους με τους εισβολείς. Οι έρευνες, λοιπόν, στον τομέα της ανοσοβιολογίας έχουν τοποθετήσει στο στόχαστρο τα ουδετερόφιλα, βγάζοντάς τα από την αφάνεια και μελετώντας τα μυστικά τους.
Τα ουδετερόφιλα είναι ο πλέον πολυπληθής πληθυσμός λευκών αιμοσφαιρίων του κυκλοφορικού και είναι ο κυριότερος κυτταρικός τύπος κατά τη διάρκεια της οξείας φλεγμονώδους απόκρισης. Εξαιτίας της ιδιαίτερης πυρηνικής τους δομής, ονομάζονται επίσης και πολυμορφοπύρηνα λευκοκύτταρα, ενώ το κυτταρόπλασμά τους περιέχει δύο τύπους μεμβρανοσύνδετων κοκκίων. Ένας ενήλικας παράγει περισσότερα από 1011 ουδετερόφιλα την ημέρα, καθένα από τα οποία βρίσκεται στην κυκλοφορία για μερικές μέρες ή ώρες. Έχουν τη δυνατότητα να μεταναστεύουν στις εστίες λοίμωξης αμέσως μετά την είσοδο των μικροβίων. Αφού εισέλθουν στους ιστούς δρουν το πολύ για μία με δύο μέρες και μετά πεθαίνουν, ενώ η κυριότερη λειτουργία τους είναι να φαγοκυτώνουν μικρόβια.
Εν έτει 2004 άρχισε να γίνεται λόγος για έναν μηχανισμό των ουδετερόφιλων, μια τελευταία αμυντική προσπάθεια αυτών των κυττάρων που από πολλούς χαρακτηρίζεται ως «ελιγμός Spiderman». Σε αυτή τη διαδικασία, τα ουδετερόφιλα σκοτώνουν τα μικρόβια εξωθώντας το DNA τους και τα περιεχόμενα των κοκκίων τους. Έτσι δημιουργούνται εξωκυττάρια νημάτια στα οποία παγιδεύονται και θανατώνονται μικρόβια. Τα περιεχόμενα της εξωθούμενης χρωματίνης ονομάζονται εξωκυττάριες παγίδες ουδετερόφιλων (neutrophil extracellular traps, NETs) και αποτελούνται από κλώνους DNA και ιστόνες στις οποίες δεσμεύονται υψηλές συγκεντρώσεις αντιμικροβιακών ουσιών. Η εξώθηση των πυρηνικών περιεχομένων κατά τη δημιουργία των NETs οδηγεί στον κυτταρικό θάνατο των ουδετερόφιλων, μια διαδικασία που ονομάζεται NETωση (ΝΕΤosis).
Καθίσταται εμφανές, ότι όταν ένα ουδετερόφιλο ενεργοποιεί μια τέτοια διαδικασία, τελικά πεθαίνει. Δεδομένου ότι τα κύτταρα αυτά «σκάνε» και το περιεχόμενο τους εξαπλώνεται στον εξωκυττάριο χώρο για να σκοτώσει τους εισβολείς, η διαδικασία θεωρείται από πολλούς ερευνητές ως μια εκδοχή κυτταρικής θυσίας. Επιπρόσθετα, η σημασία των NETs στην έμφυτη ανοσία παραμένει ασαφής, αλλά αυξανόμενα στοιχεία δείχνουν ότι ο υπερβολικός σχηματισμός NETs συνεισφέρει σε αυτοάνοσες και άλλες φλεγμονώδεις νόσους. Σε πολλές παθολογικές καταστάσεις συμπεριλαμβανομένων κάποιων αυτοάνοσων νοσημάτων, όπως είναι το παιδικό άσθμα, τα NETs έχουν εντοπιστεί στους ασθενείς και καταλαμβάνουν ολοένα και περισσότερη δημοσιότητα σχετικά με την αιτιοπαθογένεια των νοσημάτων. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η πανδημία Covid-19.
Σύμφωνα με έρευνες, στους ασθενείς με κορωνοϊό το ανοσοποιητικό σύστημα απελευθερώνει μια πλειάδα κυτοκινών, κάποιες από τις οποίες ρυθμίζουν τη δραστηριότητα των ουδετερόφιλων. Αυτή η «καταιγίδα κυτοκινών» πυροδοτεί το σύνδρομο οξείας αναπνευστικής δυσχέρειας (ARDS), το οποίο αποτελεί μια σοβαρή κατάσταση που αναπτύσσεται στο 10-15% των ασθενών με Covid-19. Προηγούμενη έρευνα έχει συνδέσει το ARDS με τον σχηματισμό NTEs, ενώ αποδεικνύεται ότι ενώσεις που αποικοδομούν ή εμποδίζουν τον σχηματισμό των NETs μπορούν να μειώσουν το ARDS σε ποντίκια. Πράγματι, επιστήμονες στο πανεπιστήμιο του Michigan, εντόπισαν NETs σε δείγματα ορού 50 σοβαρών περιπτώσεων Covid-19, αλλά όχι σε υγιή άτομα. Επίσης, αποδείχθηκε ότι ο ορός των μολυσμένων ασθενών μπορεί να προκαλέσει τον σχηματισμό NETs σε φυσιολογικά ουδετερόφιλα. Όλα όσα προαναφέρθηκαν συνηγορούν υπέρ της άποψης ότι υπάρχει κάποια ισχυρή σχέση τόσο μεταξύ της εξέλιξης της νόσου αυτής όσο και μεταξύ άλλων παθολογικών καταστάσεων, με τον κυτταρικό θάνατο που επιλέγουν τα ουδετερόφιλα.
Συνοψίζοντας, οι εξωκυττάριες παγίδες των ουδετερόφιλων ήταν ένα περιθωριακό θέμα εξαιτίας της δυσκολίας εντοπισμού τους εργαστηριακά, καθώς τα ουδετερόφιλα έχουν μικρό χρόνο ζωής. Σε μελλοντικές έρευνες είναι απαραίτητο να δοθεί μια ξεκάθαρη απάντηση σχετικά με τη συνομιλία των ουδετερόφιλων με άλλα ανοσοκύτταρα και να σχηματιστεί μια καλύτερη εικόνα στον ρόλο που αυτά κατέχουν στη φλεγμονή. Με αυτόν τον τρόπο νέες θεραπευτικές προσεγγίσεις δύνανται να αναγεννηθούν, μέσα από τη μελέτη της θυσίας των ουδετερόφιλων, που θα δώσουν λύσεις σε ένα πλήθος νοσημάτων.
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
- Κυτταρική και Μοριακή Ανοσολογία, Abul K. Abbas, Εκδόσεις Utopia, 2019
- Ανοσολογία, Kuby, Εκδόσεις Π.Χ. ΠΑΣΧΑΛΙΔΗΣ, 2021
- “Spider-Man” Immune Response May Promote Severe COVID-19, scientificamerican.com. Διαθέσιμο εδώ
