Makrofager tar över cellfunktioner från blodkärlsceller för att förbättra läkning av skadad muskel

Immunceller, såsom makrofager och neutrofiler, har unika egenskaper som gör att de snabbt kan ansamlas i stort antal i infekterad eller skadad vävnad. En ny studie från forskare vid Uppsala universitet visar att makrofager i skadad muskel kan ändra sin identitet och överta funktioner från pericyter för att återetablera blodflödet, och därmed möjliggöra läkning av skadan. Denna upptäckt pekar ut makrofager som ett potentiellt mål för läkemedelsbehandling som främjar läkning av skadad vävnad.

Kardiovaskulära sjukdomar orsakas av nedsatt blodflöde som leder till vävnadsskada och förlust av funktion. Snabb återetablering av blodflödet är avgörande för att begränsa omfattningen av skadan, samt för att möjliggöra läkning och återställa funktionen av den skadade vävnaden. I den skadade vävnaden ansamlas stort antal av immunceller, inklusive makrofager, där de spelar en roll för läkeprocessen.

För ett par år sedan fann Mia Phillipsons forskargrupp vid Uppsala Universitet att makrofagerna i skadad muskelvävnad, exempelvis hjärtmuskelatur efter infarkt, förändrade sitt beteende då de ansamlades vid och omslöt blodkärlen. Dessa perivaskulära makrofager efterliknar därmed blodkärlens stödjeceller, pericyter, vilka är avgörande för funktionellt blodflöde då de förhindrar blodkärlsläckage. Om makrofagerna i skadad muskel även tar över pericyternas funktion för att förbättra läkning var ännu okänt.

Den aktuella studien, publicerad i Nature Cardiovascular Research, visar att perivaskulära makrofager i skadad muskel uppreglerade flera proteiner som normalt utrycks av pericyter samtidigt som de minskar uttrycket av deras vanliga makrofagproteiner. Denna observation bekräftades sedan genom single cell-sekvensering av genetiskt inmärkta makrofager i den skadade muskeln. En specifik subpopulation makrofager upptäcktes därmed, vilken påbörjat ett identitetsbyte till pericyter och uppreglerat genuttryck av pericytmarkörer exempelvis PDGFRβ. Detta skifte av cellidentitet visade sig vara viktigt för läkningen av den skadade muskeln, och både blodkärlsfunktionen och blodflödet i den skadade muskeln försämrades om detta skifte förhindrades och PDGFRβ slogs ut specifikt i makrofager.

Detta är första gången som en immuncell visat sig kunna förändra sin identitet och ta över funktioner från blodkärlsceller för att begränsa skada och förbättra läkning av vävnad. Denna upptäckt visar att immunceller kan vara cellulära resurser som tar på sig nya uppgifter för att främja vävnadsreparation, vilket skulle kunna utnyttjas av immunoterapier för att förbättra läkning av skadad vävnad.

Amoedo-Leite, Parv et al. (2024) Macrophages upregulate mural cell-like markers and support healing of ischemic injury by adopting functions important for vascular support, Nature Cardiovascular Research, DOI: 10.1038/s44161-024-00478-0.

För ytterligare information, vänligen kontakta Mia Phillipson, professor vid institutionen för medicinsk cellbiologi vid Uppsala universitet, samt co-director för SciLifeLab. Tel: 018 471 4419, e-post: mia.phillipson@mcb.uu.se