Cercetătorii descoperă originile celulelor sanguine în strămoși unicelulari
Majoritatea speciilor animale, inclusiv oamenii, au celule sanguine, însă între diferitele specii, sângele ne spune povești diferite.
Linia și componentele celulelor sanguine variază semnificativ, iar această diversitate este o dovadă a modului în care animalele au evoluat pentru a se proteja de boli infecțioase.
Datorită progreselor în hematologie și imunologie, avem acum cunoștințe detaliate despre componentele și funcțiile celulelor sanguine umane și ale șoarecilor. Totuși, istoria lor evolutivă a rămas, în mare parte, necunoscută. Aceasta a inspirat o echipă de cercetători de la Universitatea Kyoto să investigheze când și cum au apărut celulele sanguine și cum s-au diversificat.
Echipa a început prin dezvoltarea unei metode analitice noi pentru a compara profilele de exprimare genică între diferite linii celulare și specii animale. Astfel, au fost capabili să construiască arbori filogenetici ai liniilor celulare și să estimeze istoria evolutivă a acestor linii în animale. De asemenea, au inclus organisme unicelulare în comparația lor pentru a urmări originea celulelor sanguine până la posibili strămoși unicelulari.
Printre liniile de celule sanguine umane observate de echipă, macrofagii au arătat cea mai izbitoare asemănare cu organismele unicelulare, sugerând că primele celule sanguine erau asemănătoare cu macrofagii. Apoi, au urmărit gena FOS – exprimată frecvent în celulele sanguine din diferite specii animale – până la un strămoș unicelular care a trăit acum 700 de milioane de ani, sugerând că primele celule sanguine au apărut în aceeași perioadă cu apariția animalelor multicelulare.
Această descoperire sugerează că animalele timpurii au generat primele celule sanguine prin reutilizarea materialului genetic moștenit de la progenitorii unicelulari. Analiza echipei a mai relevat că celulele mastocitare s-au ramificat din macrofagi, iar celulele T prototip și celulele roșii sanguine s-au ramificat ulterior din celulele mastocitare. De asemenea, celulele B prototip au apărut din macrofagi după segregarea celulelor mastocitare.
În cele din urmă, cercetătorii au reușit să reconstruiască arborele genealogic al celulelor sanguine de-a lungul celor 700 de milioane de ani, dezvăluind că istoria evolutivă a fost imprimată în corpurile noastre prin căile de diferențiere ale acestor celule. Această lucrare ilustrează că celulele sanguine și imune care circulă în corpurile noastre pot fi considerate o extensie de succes a moștenirii lăsate de strămoșii noștri unicelulari.
„Mă simt profund mișcat de aceste descoperiri, care reprezintă culminarea muncii noastre și ilustrează că căile de diferențiere ale celulelor sanguine vertebrate reflectă istoria evolutivă de 700 de milioane de ani a acestor celule”, a declarat Hiroshi Kawamoto.
„Când îmi dau seama că această moștenire de demult circulă în corpul meu sub formă de celule sanguine, mă simt mai aproape de strămoșii noștri distanți”, adaugă Yosuke Nagahata, cercetător la Institutul de Biologie Evolutivă din Spania.
Cercetătorii speră că metoda dezvoltată în acest studiu ar putea ajuta la descoperirea originilor evolutive ale unor boli precum cancerul, conducând la o mai bună înțelegere a mecanismelor și la dezvoltarea de noi tratamente.
