Ученые исследуют эпигенетические механизмы дифференцировки клеток крови
В среднем в организме человека содержится 35 триллионов эритроцитов (эритроцитов). Приблизительно три миллиона из этих маленьких дискообразных клеток умирают за одну секунду. Но в эту секунду, то же число также производится для поддержания уровня активных эритроцитов. Интересно, что все эти клетки подвергаются многоуровневому процессу дифференциации, который называется эритропоэзом. Они начинаются с гемопоэтических стволовых клеток (HSCs), предшественников каждой клетки крови, включая все типы иммунных клеток, и затем дифференцируются, во-первых, в мультипотентные клетки-предшественники (MPPs), за которыми следует постепенный процесс специализации на зрелые эритроциты.
Если этот процесс дифференциации потерпит неудачу, он может нанести вред нашему здоровью. Например, если меньшее количество HSC решит следовать дорожной карте RBC, у индивидуума может развиться анемия. Аномалии в дорожной карте иммунных клеток, с другой стороны, были связаны с началом лейкемии.
Эпигенетическая модуляция при раннем кроветворении
Лаборатория Асифы Ахтара в Институте иммунобиологии и эпигенетики во Фрайбурге исследует, что определяет процесс дифференцировки крови клеток . Теперь команда определила, как фермент MOF, эпигенетический регулятор, управляет судьбой HSC при эритропоэзе.
«Одним из наиболее важных внутренних факторов, определяющих процессы развития клеток, является модуляция хроматинового ландшафта», — говорит Асифа Ахтар. В наших клетках ДНК упаковывается вокруг гистоновых белков, чтобы создать структуру хроматина. Эта упаковка играет решающую роль в регуляции генов, специфичных для типа клеток, и, конечно, также в дифференцировке эритроидов. В состоянии по умолчанию хроматин не является «разрешающим», что означает, что гены отключены. Но смещение гистонов открывает хроматин и способствует экспрессии генов.
Эпигенетический регулятор направляет ГСК по правильному пути
Известно, что фермент MOF непосредственно запускает «открытие» хроматина путем ацетилирования гистона Н4 в одном конкретном сайте (K16ac). Когда лаборатория отслеживала занятость MOF во время эритропоэза у мышей, они обнаружили, что фермент динамически управляет эритропоэзом, регулируя доступность хроматина для HSCs и предшественников RBC. «Наши данные показывают, что правильная дозировка и время Mof во время развития клеток крови имеют важное значение для заполнения хроматина для активации программы развития эритроида. Этот процесс обеспечивает правильную сеть транскрипционных факторов, которая будет иметь решающее значение для ветви эритроида», — говорит сначала Сесилия Песоа Родригес.
Исследователи Макса Планка убеждены, что эти результаты могут означать значительный прогресс в нашем понимании приверженности эритроидной линии и могут дать начало новым терапевтическим подходам при таких заболеваниях, как лейкемия или анемия. Хотя точные последствия истощения MOF у людей остаются без ответа, уже известно, что сбалансированная и контролируемая активность эпигенетических регуляторов необходима для нормального развития кроветворных клеток. «Неудивительно, что низкие уровни MOF связаны с острым миелоидным лейкозом (ОМЛ). Мы ожидаем, что это может быть объяснено дисбалансом ацетилирования хроматина, который является критическим для соответствующих факторов, необходимых для нормального кроветворения. Выявление правильных уровней хроматина доступность и, следовательно, механизмы регуляции генов, которые точно настраивают траектории дифференцировки, будут полезны для дальнейшего понимания гематопоэза в здоровых и больных состояниях », — говорит Асифа Ахтар.
