Επιστήμονες Χρησιμοποιούν Ηλεκτρισμό για “Επαναπρογραμματισμό” του Ανοσοποιητικού Συστήματος για Ταχύτερη Ανάρωση
Μια ομάδα από το Trinity College Dublin ανακάλυψε ότι η ηλεκτρική διέγερση μπορεί να επαναπρογραμματίσει τα μακροφάγα ώστε να καταστέλλουν τη φλεγμονή και να επιταχύνουν την ανάρωση, ανοίγοντας το δρόμο για νέες θεραπευτικές δυνατότητες.
Οι επιστήμονες του Trinity College Dublin έδειξαν ότι η εφαρμογή ηλεκτρικής διέγερσης στα μακροφάγα, τα βασικά κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος, μπορεί να αλλάξει τη συμπεριφορά τους με τρόπους που καταστέλλουν τη φλεγμονή και προάγουν ταχύτερη και πιο αποτελεσματική ανάρωση σε περιπτώσεις ασθένειας και τραυματισμού. Αυτή η ανακάλυψη ανοίγει το δρόμο για μια πολλά υποσχόμενη νέα θεραπευτική στρατηγική, αν και απαιτούνται επιπλέον μελέτες για να κατανοηθούν πλήρως οι υποκείμενοι μηχανισμοί.
Τα μακροφάγα είναι ένα είδος λευκών αιμοσφαιρίων που παίζουν πολλούς βασικούς ρόλους στην ανοσία. Κυκλοφορούν σε ολόκληρο το σώμα, εξαλείφοντας παθογόνους οργανισμούς, καθαρίζοντας νεκρά ή κατεστραμμένα κύτταρα και ενεργοποιώντας άλλα ανοσοποιητικά κύτταρα στέλνοντάς τους σήματα για δράση όταν είναι απαραίτητο. Ταυτόχρονα, τα μακροφάγα μπορούν να συμβάλλουν σε επιβλαβή επίπεδα φλεγμονής εάν η δραστηριότητά τους γίνει υπερβολική ή ανεξέλεγκτη, επιδεινώνοντας μερικές φορές τη βλάβη στους ιστούς αντί να την επισκευάζουν. Αυτή η διπλή φύση τους καθιστά κεντρικούς παράγοντες σε πολλές ασθένειες και υπογραμμίζει τη σημασία της ανάπτυξης τρόπων ρύθμισης της λειτουργίας τους για καλύτερα αποτελέσματα στους ασθενείς.
Δοκιμή των μακροφάγων με ηλεκτρική διέγερση
Στη νέα τους μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Cell Reports Physical Science, οι ερευνητές του Trinity εξέτασαν ανθρώπινα μακροφάγα που απομονώθηκαν από αίμα υγιών δότες που παρείχε το Irish Blood Transfusion Board στο νοσοκομείο St James’s. Χρησιμοποιώντας έναν ειδικά σχεδιασμένο βιοαντιδραστήρα, εξέθεσαν αυτά τα κύτταρα σε ηλεκτρικά ρεύματα και παρακολούθησαν προσεκτικά τις αλλαγές που ακολούθησαν.
Η Δρ. Σινέιντ Ο’Ρουρκ στο εργαστήριο, Trinity College Dublin.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η ηλεκτρική διέγερση μετέφερε τα μακροφάγα σε μια αντιφλεγμονώδη κατάσταση που ενθαρρύνει την ταχύτερη αποκατάσταση των ιστών. Παρατήρησαν μειωμένη δραστηριότητα φλεγμονωδών δεικτών (σημαντικών μορίων), καθώς και αυξημένη έκφραση γονιδίων που προάγουν την ανάπτυξη νέων αιμοφόρων αγγείων, τα οποία είναι απαραίτητα καθώς οι ιστοί αναγεννιούνται. Η διέγερση ενίσχυσε επίσης την προσέλκυση βλαστοκυττάρων σε πληγές, υποστηρίζοντας περαιτέρω τη διαδικασία αποκατάστασης.
Επαναπρογραμματισμός των ανοσοποιητικών κυττάρων για ανάρωση
«Γνωρίζουμε εδώ και πολύ καιρό ότι το ανοσοποιητικό σύστημα είναι ζωτικής σημασίας για την αποκατάσταση των βλαβών στο σώμα μας και ότι τα μακροφάγα παίζουν κεντρικό ρόλο στην καταπολέμηση των λοιμώξεων και στην καθοδήγηση της αποκατάστασης των ιστών», δήλωσε η Δρ. Σινέιντ Ο’Ρουρκ, ερευνήτρια στο Τμήμα Βιοχημείας και Ανοσολογίας του Trinity και πρώτος συγγραφέας της ερευνητικής μελέτης. «Ως εκ τούτου, πολλοί επιστήμονες εξερευνούν τρόπους για να ‘επαναπρογραμματίσουν’ τα μακροφάγα ώστε να ενθαρρύνουν ταχύτερη και πιο αποτελεσματική ανάρωση σε περιπτώσεις ασθένειας και να περιορίσουν τις ανεπιθύμητες παρενέργειες που προκύπτουν από την υπερβολική φλεγμονή. Και ενώ υπάρχει αυξανόμενη απόδειξη ότι η ηλεκτρική διέγερση μπορεί να βοηθήσει να ελέγξουμε πώς συμπεριφέρονται διαφορετικά κύτταρα κατά τη διάρκεια της ανάρωσης από πληγές, πολύ λίγα ήταν γνωστά σχετικά με το πώς επηρεάζει τα ανθρώπινα μακροφάγα πριν από αυτή τη δουλειά.»
Προς νέες θεραπευτικές εφαρμογές
«Είμαστε πραγματικά ενθουσιασμένοι με τα ευρήματα. Όχι μόνο αυτή η μελέτη δείχνει για πρώτη φορά ότι η ηλεκτρική διέγερση μπορεί να μεταφέρει τα ανθρώπινα μακροφάγα ώστε να καταστέλλουν τη φλεγμονή, αλλά έχουμε επίσης αποδείξει την αυξημένη ικανότητα των μακροφάγων να επισκευάζουν ιστούς, υποστηρίζοντας την ηλεκτρική διέγερση ως μια συναρπαστική νέα θεραπεία για να ενισχύσουμε τις διαδικασίες αποκατάστασης του σώματος σε ένα ευρύ φάσμα διαφορετικών περιπτώσεων τραυματισμού και ασθένειας.»
Τα ευρήματα της διεπιστημονικής ομάδας που ηγούνται οι ερευνητές του Trinity, καθηγητής Αίσλινγκ Ντάν (Τμήμα Βιοχημείας και Ανοσολογίας) και καθηγητής Μάικλ Μόναγκαν (Τμήμα Μηχανικής), είναι ιδιαίτερα σημαντικά δεδομένου ότι αυτή η εργασία πραγματοποιήθηκε με ανθρώπινα αιμοσφαίρια (δείχνοντας την αποτελεσματικότητά της για πραγματικούς ασθενείς), η ηλεκτρική διέγερση είναι σχετικά ασφαλής και εύκολη στο πλαίσιο θεραπευτικών επιλογών, και τα αποτελέσματα θα πρέπει να είναι εφαρμόσιμα σε ένα ευρύ φάσμα σεναρίων.
Ο αντίστοιχος συγγραφέας, καθηγητής Μόναγκαν, πρόσθεσε: «Μεταξύ των μελλοντικών βημάτων είναι η εξερεύνηση πιο προηγμένων καθεστώτων ηλεκτρικής διέγερσης για να παραχθούν πιο ακριβείς και παρατεταμένες επιδράσεις στα φλεγμονώδη κύτταρα και η διερεύνηση νέων υλικών και μεθόδων παράδοσης ηλεκτρικών πεδίων. Αυτή η έννοια έχει αποφέρει εντυπωσιακά αποτελέσματα in vitro και έχει τεράστιο δυναμικό σε ένα ευρύ φάσμα φλεγμονωδών ασθενειών.»
Αναφορά: «Electromodulation of human monocyte-derived macrophages drives a regenerative phenotype and impedes inflammation» από τη Σινέιντ Α. Ο’Ρουρκ, Μινάκσι Σούκου, Στεφάν Πέτρουσεκ, Ντέιβιντ Α. Χόι, Αίσλινγκ Ντάν και Μάικλ Γ. Μόναγκαν, 2 Σεπτεμβρίου 2025, Cell Reports Physical Science.