Nowe odkrycie, w jaki sposób organizm wytwarza czerwone krwinki, może prowadzić do poprawy leczenia niedokrwistości. To innowacyjne podejście otwiera nowe możliwości w terapii, które mogą przynieść ulgę milionom chorych na anemię.
Naukowcy z University of Virginia School of Medicine w Charlottesville dokonali odkrycia, badając, dlaczego organizm nie wytwarza wystarczającej ilości czerwonych krwinek w anemiach z niedoborem żelaza. To badanie jest odpowiedzią na rosnący problem zdrowotny, który dotyka coraz więcej ludzi na całym świecie.
Zgłaszają swoje odkrycia – które dotyczą roli erytropoetyny (EPO) w produkcji czerwonych krwinek – w moczu. EPO odgrywa kluczową rolę w regulowaniu tego procesu, a jej właściwe działanie jest niezbędne do utrzymania zdrowego poziomu hemoglobiny.
Niedokrwistość jest zaburzeniem krwi, w którym organizm ma niedobór czerwonych krwinek do przenoszenia tlenu do tkanek lub czerwone krwinki są wadliwe i nie mogą wykonywać swojej pracy prawidłowo. Może to prowadzić do osłabienia, zmęczenia, złej koncentracji i innych objawów, które znacząco obniżają jakość życia pacjentów.
Na całym świecie niedokrwistość to ogromny problem zdrowotny, który dotyka ponad 1,6 miliarda ludzi. W Stanach Zjednoczonych anemia jest «rosnącym problemem». Jego rozpowszechnienie wzrosło prawie dwukrotnie z 4% do 7% w latach 2003-2004 do 2011-2012.
Żelazo, czerwone krwinki i EPO
Istnieje wiele rodzajów i przyczyn anemii. Najczęstsze dotyczą braku żelaza, które organizm potrzebuje do wytworzenia hemoglobiny, białka w krwinkach czerwonych, które pomaga im przenosić tlen. Warto zaznaczyć, że odpowiedni poziom żelaza jest kluczowy dla prawidłowego funkcjonowania organizmu.
Żelazo ma również istotne znaczenie dla innych funkcji biologicznych, a organizm wyewoluował kilka sposobów na zachowanie tego pierwiastka, w tym recykling z rozpadu czerwonych krwinek. To złożony proces, który wymaga precyzyjnej regulacji hormonalnej.
Zbyt dużo żelaza może być toksyczne, a ciało ma mechanizmy, które zapewniają, że pozostaje on w bezpiecznym poziomie. Na przykład ogranicza wchłanianie i spełnia większość codziennych potrzeb z recyklingu. Dzięki temu organizm potrafi dostosować się do zmieniających się warunków.
Czerwone krwinki powstają w szpiku kostnym w skomplikowanym procesie, który jest kontrolowany przez hormon EPO. EPO wysyła instrukcje do komórek macierzystych szpiku kostnego, które otrzymują je przez receptory EPO na ich powierzchniach zewnętrznych. To właśnie ten mechanizm regulacji jest kluczowy dla produkcji zdrowych krwinek czerwonych.
Receptory EPO muszą znajdować się na zewnątrz komórek
Jednak główny autor, Shadi Khalil, doktorant z grupy prof. Goldfarba, zauważył coś zaskakującego podczas badania komórek szpiku kostnego w laboratorium: odkrył, że zawierają one wiele receptorów EPO wewnątrz, ale nie na ich powierzchniach zewnętrznych. To spostrzeżenie może być kluczem do zrozumienia, dlaczego niektórzy pacjenci nie reagują na leczenie EPO.
To sprawiło, że zastanawiał się, czy powodem, dla którego instrukcje hormonalne EPO zawodzą w niektórych ludziach, jest to, że ich komórki szpiku kostnego nie mają wystarczającej ilości receptorów EPO na swoich powierzchniach. Zrozumienie tej dynamiki jest niezbędne do opracowania skuteczniejszych terapii.
Po przeprowadzeniu testów na myszach naukowcy znaleźli odpowiedź na to pytanie – przynajmniej częściowo. Odkryli, że «myszy z wymuszoną retencją powierzchni receptora nie rozwijają anemii z niedoborem żelaza». To odkrycie otwiera nowe ścieżki w badaniach nad leczeniem anemii.
Jednak był jeszcze jeden element układanki, który można było znaleźć.
Wyniki mogą napędzać nowe metody leczenia
Okazało się, że inny członek zespołu pracował już nad brakującym elementem. Ta praca pokazała, że jeśli poziom żelaza obniży się zbyt nisko, to konkretne białko, które reguluje receptor EPO, znika. Białko – które jest kodowane przez gen SCRIB – nazywa się Scribble.
«Niedobór szkliwa redukuje ekspresję powierzchniową receptora EPO, ale selektywnie zachowuje sygnalizację przeżycia» – zauważają autorzy. To zjawisko może być kluczowe w zrozumieniu, jak żelazo wpływa na produkcję czerwonych krwinek.
Innymi słowy, odkryli, że poziom żelaza we krwi wpływa na poziom Scribble, który z kolei decyduje o tym, czy receptory EPO gromadzą się wewnątrz lub na zewnątrz komórek szpiku kostnego. To odkrycie może zrewolucjonizować nasze podejście do diagnostyki i leczenia anemii.
«Zdaliśmy sobie sprawę – wyjaśnia Khalil – że jest to rodzaj skomplikowanej symfonii, która zaczyna się od żelaza i ostatecznie kontroluje, ile i jakie wiadomości otrzymują komórki». Zrozumienie tej symfonii jest kluczowe dla opracowania nowych strategii terapeutycznych.
Naukowcy mają nadzieję, że ich odkrycia dotyczące «naprawy oporności na EPO» doprowadzą do nowych metod leczenia niedokrwistości. Mogą one w przyszłości oferować pacjentom lepsze opcje terapeutyczne, które będą bardziej skuteczne i mniej inwazyjne.
«Mamy kluczowe elementy», mówi prof. Goldfarb, podsumowując wyniki i wskazując kolejny krok, «a my chcemy przenieść hierarchię do głównego elementu kontrolującego, który to kontroluje.» To podejście może otworzyć drzwi do innowacyjnych terapii.
«Kiedy to zrobimy, to zbliży nas do alternatywnych metod leczenia anemii», kończy prof. Goldfarb, podkreślając znaczenie tych badań dla przyszłości medycyny. Takie postępy są nie tylko obiecujące, ale i niezbędne w walce z anemią, która dotyka tak wielu ludzi na całym świecie.
Prof. Adam N. Goldfarb
Nowe Badania i Perspektywy na 2024 Rok
W 2024 roku spodziewamy się dalszego rozwoju badań nad anemią, które mogą przynieść przełomowe wyniki. Prace nad nowymi lekami oraz terapiami genowymi, które mogą zrewolucjonizować podejście do leczenia anemii, są już w toku. Warto również zwrócić uwagę na znaczenie dietetyki oraz suplementacji żelaza, co może być kluczowe w profilaktyce i leczeniu tej choroby.
W ostatnich badaniach z 2023 roku wykazano, że odpowiednia suplementacja żelaza u pacjentów z anemią z niedoboru żelaza może znacząco poprawić ich jakość życia oraz zwiększyć efektywność terapii EPO. Te odkrycia mogą prowadzić do bardziej spersonalizowanych strategii leczenia, które będą lepiej dostosowane do indywidualnych potrzeb pacjentów.
Dodatkowo, w kontekście rosnącej liczby przypadków anemii w populacji, konieczne jest zrozumienie wpływu czynników środowiskowych oraz stylu życia na rozwój tej choroby. W 2024 roku oczekuje się wzrostu badań nad tymi aspektami, co może przynieść cenne informacje dla lekarzy oraz pacjentów.
Na zakończenie, nadchodzące lata mogą przynieść nowe nadzieje dla osób zmagających się z anemią, a badania naukowe będą kluczowe w opracowywaniu skuteczniejszych metod leczenia i zapobiegania tej powszechnej chorobie.
