Hipoksja i hematopoeza
Krwiotwórcze komórki macierzyste, podobnie do innych swoistych tkankowo komórek macierzystych, mają zdolność samoodnawiania się lub różnicowania do poszczególnych typów krwinek. Wybór jednej lub drugiej możliwości jest uwarunkowany mikrośrodowiskiem szpiku kostnego i bodźcami przez nie przekazywanymi. Coraz więcej danych wskazuje, że krwiotwórcze komórki macierzyste są narażone na niski poziom tleny w szpiku kostnym, lecz związane z tym mechanizmy molekularne nie zostały wyjaśnione. W związku z tym naukowcy pracujący w ramach finansowanego przez UE projektu "The role of hypoxia-inducible factors in human haematopoietic stem cell biology and leukaemogenesis" (HSCS AND HIF) postanowili zbadać układ detekcji hipoksji nazywany czynnikiem indukowanym hipoksją (HIF). Przy typowym poziomie tlenu aktywność transkrypcyjna HIF jest niska. Jednakże gdy poziom tlenu jest niski, HIF reguluje transkrypcję kluczowych genów uczestniczących w proliferacji, przeżyciu i różnicowaniu komórek. Istnieją też doniesienia o stwierdzeniu wysokiego poziomu HIF w różnych typach nowotworów złośliwych, co wiąże się ze złymi rokowaniami. Naukowcy badali poziom czynników HIF w ludzkich krwiotwórczych komórkach macierzystych i wykazali, że są one niezbędne dla pomyślnego przeszczepu w badaniach na myszach. Co istotne, czynnik HIF2 wpływa na samoodnowę krwiotwórczych komórek macierzystych i ich zdolność do utrzymania fenotypu komórki macierzystej. Analiza ekspresji genów krwiotwórczych komórek macierzystych przy obniżonym poziomie czynników HIF potwierdziła ich istotność dla homeostazy mitochondriów i wytwarzania reaktywnych form tlenu. Wyciszenie genów HIF nie tylko sprawiło, że prawidłowe krwiotwórcze komórki macierzyste były bardziej narażone na apoptozę, lecz zahamowało też wzrost komórek białaczki. Podsumowując, wyniki badania HSCS AND HIF wskazują na molekularną zależność pomiędzy fenotypem krwiotwórczych komórek macierzystych a niszą o obniżonym poziomie tlenu. Poczynione obserwacje mogą mieć ogromne znaczenie w dziedzinie przeszczepów prawidłowego szpiku kostnego. Wyniki sugerują też możliwe mechanizmy przeżycia chemioterapii i radioterapii przez komórki białaczkowe.
