RNA-sequencing and transcriptome analysis of hematopoietic stem cells in systemic lupus erythematosus
Authors: Γρηγορίου Μαρία 
Published: September 2021

Ο Συστηματικός Ερυθηματώδης Λύκος (ΣΕΛ) είναι μία πρωτότυπη αυτοάνοση νόσος που επηρεάζει κυρίως τις γυναίκες και τυπικά έχει εκδηλώσεις σε πολλά όργανα, συμπεριλαμβανομένων του δέρματος, των αρθρώσεων, των νεφρών και του νευρικού συστήματος. Είναι μία πολύπλοκη ασθένεια που προκύπτει από την αλληλεπίδραση κληρονομικών (γενετικών και επιγενετικών), ορμονικών και περιβαλλοντικών παραγόντων. Τα ανοσοσυμπλέγματα, τα αυτοαντισώματα και όλα τα κύτταρα του αίματος (αυτο-δραστικά λεμφοκύτταρα, δενδριτικά κύτταρα) εμπλέκονται σε κλινικές εκδηλώσεις. Τα Αιμοποιητικά Στελεχιαία και Προγονικά Κύτταρα (ΑΣΠΚ) είναι πολυδύναμα κύτταρα που παράγουν όλα τα κύτταρα του αίματος, τόσο μυελικά όσο και λεμφικά. Θεωρήσαμε, λοιπόν, ότι οι ανωμαλίες των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος που παρατηρούνται στον ΣΕΛ θα μπορούσαν να εντοπιστούν στα ΑΣΠΚ. Σκοπός της μελέτης ήταν να διερευνηθεί περαιτέρω ο ρόλος και η λειτουργία των ΑΣΠΚ που προέρχονται από των μυελό των οστών στον ΣΕΛ. Σε αυτήν την εργασία, χρησιμοποιήθηκαν δείγματα μυελού των οστών (ΜΟ) από θηλυκά NBZW/F1 ζωικά πρότυπα λύκου και αντίστοιχα υγιή πειραματόζωα. Τα ΑΣΠΚ ορίστηκαν ως Lin-Sca-1+c-Kit+ (LSK). Η μεταγραφική ανάλυση των ΑΣΠΚ από πειραματόζωα με ΣΕΛ έδειξε ισχυρή μυελική υπογραφή συνοδευόμενη από αυξημένη συχνότητα μυελικών προγονικών κυττάρων (CMPs) –αλλά όχι λεμφικών προγονικών κυττάρων (CLPs)- γεγονός που θυμίζει την υπογραφή «ανοσολογική εκπαίδευση». Το μεταγραφικό προφίλ των μυελικών προγονικών κυττάρων αποκάλυψε έντονο επαναπρογραμματισμό με καταστολή των ρυθμιστών της δημιουργίας κοκκιοκυττάρων, καθώς μείζονες ρυθμιστές όπως οι Cebpe, Cebpd και Csf3r βρέθηκαν να υποεκφράζονται στο ΣΕΛ. Τα δεδομένα είναι ενδεικτικά αναστολής της διαφοροποίησης και διαταραχής της μυελοποίησης. Παρά ταύτα, τα ουδετερόφιλα στον ΜΟ βρέθηκαν σε αυξημένη συχνότητα στα πειραματόζωα με ΣΕΛ το οποίο υποδηλώνει ότι υπάρχει εναλλακτική οδός για τη δημιουργία κοκκιοκυττάρων. Στους ανθρώπους, τα ΑΣΠΚ ορίστηκαν και απομονώθηκαν από δείγματα ΜΟ με βάση τον δείκτη CD34. ΑΣΠΚ από ασθενείς με σοβαρή μορφή ΣΕΛ εμφάνισαν αυξημένο πολλαπλασιασμό, διαφοροποίηση και μεταγραφική ενεργοποίηση των κυτοκινών και χημειοκινών που οδηγούν στη διαφοροποίηση προς μυελική σειρά, αντικατοπτρίζοντας έτσι τα δεδομένων των μυών. Συγκριτική ανάλυση του ανθρώπινου μεταγραφικού προφίλ των ΑΣΠΚ με των πειραματοζώων, έδειξε ότι τα μυελικά προγονικά κύτταρα ποντικού και τα ανθρώπινα CD34+ κύτταρα μοιράζονται την ίδια μυελική υπογραφή που υποδηλώνει αναστολή της διαφοροποίησης. Συνολικά, τα δεδομένα αποδεικνύουν την ενεργοποίηση των ΑΣΠΚ και την παθολογική διαφοροποίηση προς την μυελική σειρά στο ΣΕΛ, συμβάλλοντας ενδεχομένως στην διαιώνιση της φλεγμονής και σε ενδεχόμενη έξαρση της νόσου. Τα δεδομένα επιβεβαιώνουν το κρίσιμο ρόλο της ομοιόστασης στο ΜΟ για την παθογένεια του ΣΕΛ και αναδεικνύεται η ανάγκη για κατασκευή ενός συστήματος προσομοίωσης του ΜΟ in vitro. Το σύστημα αυτό θα παρέχει τη δυνατότητα για περαιτέρω μηχανιστική και λειτουργική διερεύνηση με τη χρήση λιγότερων δειγμάτων από ζωικά πρότυπα και ανθρώπους.