Vědci používají elektřinu k „přeprogramu“ imunitního systému pro rychlejší hojení
Vědci Trinity College Dublin ukázali, že elektrická stimulace přeprogramuje makrofágy, aby se snížil zánět a zvýšil hojení. Tento průlom by mohl vést k širokému terapeutickému použití.
Vědci na Trinity College Dublin ukázali, že použití elektrické stimulace na makrofágy, klíčové buňky imunitního systému, může změnit jejich chování způsoby, které potlačují zánět a podporují rychlejší a účinnější hojení při onemocnění i zranění.
Objev otevírá dveře slibné nové terapeutické strategii, ačkoli k plnému porozumění základních mechanismům jsou zapotřebí další studie.
Makrofágy jsou typem bílých krvinek, které hrají v imunitě více základních rolí. Církují po celém těle, eliminují patogeny, odstraňují mrtvé nebo poškozené buňky a aktivují další imunitní buňky tím, že je v případě potřeby signalizují do účinku.
Současně mohou makrofágy přispět k škodlivé úrovni zánětu, pokud se jejich aktivita stane nadměrnou nebo nekontrolovanou, někdy zhoršuje poškození tkáně spíše než jeho opravu. Tato duální povaha je činí ústředními pro mnoho nemocí a zdůrazňuje důležitost rozvoje způsobů, jak regulovat svou funkci pro lepší výsledky pacienta.
Testování makrofágů s elektrickou stimulací
Ve své nové studii, publikované v Buněčné zprávy Fyzikální vědaVědci z Trinity zkoumali lidské makrofágy izolované ze zdravé dárcovské krve dodávané prostřednictvím irské krevní transfúzní desky v nemocnici St James’s Hospital. Pomocí bioreaktoru navrženého na míru vystavili tyto buňky elektrickým proudům a pečlivě sledovali následující změny.
Vědci zjistili, že elektrická stimulace přesunula makrofágy do protizánětlivého stavu, který podporuje rychlejší opravu tkání. Pozorovali sníženou aktivitu zánětlivých markerů (signalizačních molekul), spolu s větší expresí genů, které řídí růst nových krevních cév, které jsou nezbytné s regenerací tkání. Stimulace také zvýšila nábor kmenových buněk do ran a dále podporoval proces opravy.
Přeprogramování imunitních buněk pro hojení
„Věděli jsme velmi dlouhou dobu, že imunitní systém je nezbytný pro opravu poškození v našem těle a že makrofágy hrají ústřední roli v boji proti infekci a vedení opravy tkání,“ řekl Dr. Sinead O’Rourke, výzkumný pracovník ve škole biochemie a imunologie Trinity, a první autor výzkumného článku.
„V důsledku toho mnoho vědců zkoumá způsoby, jak„ přeprogramovat “makrofágy, aby povzbudily rychlejší a účinnější hojení onemocnění a omezily nežádoucí vedlejší účinky, které přicházejí s příliš agresivním zánětem. A přestože existuje důkaz, že elektrická stimulace může pomoci kontrolovat, jak se různé buňky chovají během hojení zranění, velmi málo bylo známo, jak to ovlivňuje lidské makrofágy.
Směrem k novým terapeutickým aplikacím
„Zjištění jsme opravdu nadšeni. Tato studie nejenže ukazuje poprvé, že elektrická stimulace může posouvat lidské makrofágy, aby potlačila zánět, ale také jsme prokázali zvýšenou schopnost makrofágů opravit tkáň, což podporuje elektrickou stimulaci jako vzrušující novou terapii, která posílí vlastní opravné procesy těla v velkém rozsahu různých zranění a onemocnění.“
Zjištění z interdisciplinárního týmu vedená vyšetřovateli Trojice, profesorem Aislingem Dunnem (škola biochemie a imunologie) a profesor Michael Monaghan (School of Engineering) je obzvláště významný vzhledem k tomu, že tato práce byla prováděna s lidskými krevními buňkami (ukazující jeho účinnost pro skutečné pacienty), je v rámci schématu terapeutického hlediska prováděna na scénáři, která by měla být v rámci schématu terapeutického, a měla by být na scénáři a měla být použita na scénáři, která by měla být na scénáři, která by měla být použita pro scénáře, a měla by být na scénáři a měla být použita na scénáři v případě, že by se uskutečnila na scénáři a měla být na scénáři použitelná.
Odpovídající autor Prof. Monaghan dodal: „Mezi budoucí kroky je prozkoumat pokročilejší režimy elektrické stimulace, aby se vytvořily přesnější a prodlužované účinky na zánětlivé buňky a prozkoumaly nové materiály a modality poskytování elektrických polí. Tento koncept přinesl přesvědčivé účinky in vitro a má obrovský potenciál.“
Reference: „Elektromodulace makrofágů odvozených od lidských monocytů řídí regenerativní fenotyp a brání zánětu“ Sinead A. O’Rourke, Meenakshi Suku, Stéphane Pethrosek, David A. Hoey, Aisling Dunne a Michael G. Monaghan, 2. září 2025, Cell hlásí fyzikální věda.
Doi: 10.1016/j.xcrp.2025.102795
Financování: Trinity College Dublin Fakulta vědy, technologie, inženýrství a matematika (STEM) Intrafaculty PhD Award, EPSRC a Research Ireland Center pro doktorské tkáně pro objevování, průmysl a medicínu, Research Ireland, Evropská rada pro výzkum, Rada pro výzkum, Rada pro výzkum, Rada pro výzkum, Rada pro výzkum, Evropská rada pro výzkum, Evropská rada pro výzkum, Evropská výzkum
Nikdy nezmeškáte průlom: Připojte se k zpravodaji Scitechdaily.
