Immuunipuolustus toimii aktiivisesti jo ennen syntymää

Neutrofiilit ovat osa synnynnäistä immuniteettia. Kun tulehdusreaktio alkaa, ne siirtyvät nopeasti verenkierrosta kudoksiin tuhoamaan haitallisia mikrobeja.

Turkulaistutkijat huomasivat tutkimuksissaan, että useissa alkion kehittyvissä kudoksissa oli suuri neutrofiilipopulaatio.

– Mielenkiintomme heräsi välittömästi: mikä näiden puolustussolujen tehtävä on, kun alkio on vielä kohdun suojassa? Kohtu on lähes steriili ympäristö, jossa ei vielä pitäisi olla tarvetta nopeille puolustussoluille, väitöskirjatutkija Laura Lintukorpi kertoo.

Yksisoluanalyysit paljastivat, että alkion neutrofiilit ilmentävät osittain eri geenejä kuin aikuisen neutrofiilit, vaikka alkion ja aikuisen neutrofiilien pääkehitysvaiheet osoittautuivatkin samanlaisiksi.

– Alkion neutrofiilit osasivat käyttää samoja immuunipuolustuksen keinoja, kuten vieraiden rakenteiden syöntiä, myrkyllisten happiyhdisteiden tuottoa ja verkkoansoja, kuin aikuisen solut. Alkion neutrofiilit eivät siis ole pelkästään immuunipuolustuksen esiasteita, vaan toiminnallisesti kypsiä soluja, kertoo väitöskirjatutkija Julian Hofmann.

Tutkimuksen kiinnostavimpia havaintoja on Julian Hofmannin mukaan se, miten neutrofiilit sijaitsevat kehittyvissä kudoksissa. Koska monet soluista ovat asettunut verisuonten ulkopuolelle, ne ovat suorassa kosketuksessa kehittyvien kudossolujen kanssa.

– Tämä viittaa siihen, että alkioaikaisilla neutrofiileillä saattaa olla immuunipuolustuksen lisäksi kudosten kehitykseen ja tasapainon ylläpitoon liittyviä tehtäviä, Hofmann valottaa.

Dosentti ja InFLAMES-ryhmänjohtaja Pia Rantakari sanoo, että tutkimus muuttaa käsitystä siitä, millaisia neutrofiilit ovat ennen syntymää, ja miten immuunijärjestelmä ja kudokset kehittyvät rinnakkain.

– Nämä kokeellisissa malleissa tehdyt havaintomme osoittavat, että neutrofiilit ovat kehittyvissä kudoksissa paljon aktiivisemmassa roolissa kuin aiemmin on ajateltu. Alkion neutrofiilit eivät ole vain epäkypsiä versioita aikuisten immuunisoluista, vaan tiettyyn kehitysvaiheeseen erikoistunut ja toiminnallisesti pätevä solupopulaatio, Rantakari summaa.

Tulevaisuudessa, jos myös ihmisellä osoittautuu olevan neutrofiilejä kudoksissa sikiönkehityksen aikana, tulokset voivat edistää kohdunsisäisten ja synnytyksen aikaisten infektioiden sekä muiden tulehduksellisten sairauksien hoitomenetelmien kehittämistä.

Pia Rantakarin ja InFLAMES ryhmänjohtaja, professori Marko Salmen ryhmien yhdessä toteuttama tutkimus on julkaistu Nature Communications tiedelehdessä.

InFLAMES on Turun yliopiston ja Åbo Akademin yhteinen lippulaivahanke. Se tähtää uusien lääkekehityskohteiden tunnistamiseen ja lääkekehitykseen yhdessä biotekniikka- ja lääkeyritysten kanssa. Lippulaiva edistää myös diagnostiikkaa, jolla potilaille voidaan räätälöidä sopivat täsmähoidot. InFLAMES on osa Suomen Akatemian lippulaivaohjelmaa.