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# Biologia# Genómica

Monócitos: Jogadores Chave na Saúde e Doença Imune

Entender os tipos de monócitos pode ajudar a prevenir e tratar doenças melhor.

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Monócitos e SaúdeMonócitos e Saúdeprevenção de doenças.Explorando o papel dos monócitos na
Índice

Os Monócitos são células importantes no nosso sistema imunológico. Eles ajudam nosso corpo a combater infecções, ficam de olho em ameaças e controlam a Inflamação. Essas células circulam pelo nosso sangue e podem se transformar em células imunológicas maiores, como macrófagos e células dendríticas, quando chegam a áreas que precisam de ajuda. Antigamente, as pessoas achavam que todos os monócitos eram praticamente iguais, mas pesquisas mostram que na verdade existem diferentes tipos de monócitos com papéis e funções únicas.

Tipos de Monócitos

Os monócitos podem ser divididos em três tipos principais com base em seus marcadores superficiais: clássicos, intermediários e não clássicos. Os monócitos clássicos são os mais comuns e respondem rápido a infecções. Eles estão envolvidos em várias doenças, como doenças cardíacas e câncer. Os monócitos não clássicos são mais sobre vigilância e monitoramento do corpo para problemas. Já os monócitos intermediários são uma mistura, às vezes agindo de forma pró-inflamatória e outras vezes sendo protetores.

Avanços recentes na tecnologia permitem que os cientistas estudem essas células com mais detalhes. Ferramentas como sequenciamento de RNA de célula única e citometria de massa ajudam os pesquisadores a ver os diferentes tipos de monócitos e como eles reagem ao ambiente. Isso é importante porque diferentes tipos de monócitos podem desempenhar papéis diferentes em doenças e nas defesas do corpo.

Importância nas Doenças Cardiovasculares

Os monócitos desempenham um papel significativo nas doenças cardíacas. Estudos mostram que a quantidade maior de certos tipos de monócitos no sangue pode estar ligada a problemas cardiovasculares. Fatores de risco como fumar e Colesterol alto podem mudar quantos monócitos estão circulando, o que pode contribuir para o desenvolvimento de doenças cardíacas.

Para entender melhor essas mudanças, os cientistas estão mapeando os diferentes tipos de monócitos em pessoas saudáveis e aquelas com fatores de risco para doenças cardíacas. Estudando essas células, os pesquisadores esperam encontrar maneiras de criar terapias direcionadas que ajudem a prevenir ou tratar doenças cardíacas.

Estudo Abrangente dos Monócitos

Em um estudo recente, os pesquisadores analisaram mais de 400 mil monócitos sanguíneos de indivíduos saudáveis, fumantes e pessoas com colesterol alto. Eles queriam construir um mapa detalhado dessas células e ver como suas características mudavam dependendo de diferentes condições de saúde. Usaram uma técnica chamada CITE-seq, que permite que os cientistas examinem tanto o material genético quanto as proteínas superficiais das células ao mesmo tempo. Isso ajuda a identificar tipos específicos de monócitos.

Analisando essas células, os cientistas encontraram muitas diferenças em como os monócitos se comportam em indivíduos saudáveis em comparação com aqueles com riscos à saúde. Entender essas diferenças é crucial para desenvolver novos tratamentos para doenças cardíacas e outras condições.

Identificação de Subconjuntos de Monócitos

No estudo, os pesquisadores identificaram vários grupos de monócitos com base em seu material genético e marcadores de proteínas. Eles descobriram que, quando olhavam para os dados de RNA e proteínas juntos, conseguiam distinguir melhor entre os diferentes tipos de monócitos. Por exemplo, conseguiam ver que certos marcadores de proteínas eram eficazes para diferenciar monócitos clássicos de monócitos não clássicos. Essa abordagem dupla revelou que algumas células compartilham características com plaquetas, levantando questões sobre suas funções no sangue.

A análise também mostrou que diferentes tipos de monócitos estavam associados a funções específicas no corpo. Por exemplo, certos marcadores estavam ligados à resposta imunológica contra vírus, enquanto outros estavam relacionados à inflamação e reparo de tecidos.

Vias e Funções das Subpopulações de Monócitos

Para entender como esses diferentes tipos de monócitos funcionam, os pesquisadores analisaram as vias ativas em cada subgrupo. Descobriram que os monócitos clássicos estavam fortemente envolvidos na inflamação e na resposta a infecções. Por outro lado, os monócitos não clássicos e MHCIIhi estavam ligados à sinalização do sistema imunológico e interações com células T.

O estudo também acompanhou o desenvolvimento desses monócitos ao longo do tempo. Parecia que os monócitos clássicos podiam se desenvolver em outros tipos com o tempo. Entender esse processo de desenvolvimento pode ajudar os cientistas a descobrir como influenciar o comportamento dos monócitos em doenças.

Ligando Perfis de Monócitos a Condições de Saúde

Os pesquisadores então conectaram essas descobertas a várias condições de saúde. Eles notaram que certos fatores demográficos e clínicos, como raça e status de fumante, estavam associados a mudanças nas populações de monócitos. Por exemplo, os participantes negros tinham uma proporção diferente de tipos de monócitos em comparação com outros, e fumar estava ligado a menos monócitos não clássicos.

Esses resultados sugerem que fatores de estilo de vida e genéticos podem influenciar o funcionamento do sistema imunológico, o que pode afetar os riscos de doenças.

Estudos Comparativos em Modelos de Camundongos

Para confirmar ainda mais suas descobertas, os cientistas realizaram estudos em modelos de camundongos. Compararam as populações de monócitos em camundongos com dietas normais e aqueles alimentados com dietas ricas em gordura. Padrões semelhantes nas populações de monócitos foram observados em camundongos e humanos, especialmente em relação a como os altos níveis de colesterol afetavam os tipos de monócitos presentes.

Essa pesquisa apoia a ideia de que modelos de camundongos podem ser úteis para estudar doenças humanas, especialmente condições como doenças cardíacas que estão conectadas à atividade dos monócitos.

Resumo das Descobertas

A pesquisa extensa destaca a complexidade e diversidade dos monócitos no sangue. Usando técnicas avançadas, os cientistas identificaram vários subtipos únicos de monócitos e os ligaram a várias condições de saúde. Essas informações são cruciais para estudos futuros que visam entender a inflamação, a imunidade e possíveis alvos terapêuticos no tratamento de doenças como doenças cardíacas e inflamação crônica.

Conclusão

Os monócitos são células dinâmicas que desempenham um papel crítico no nosso sistema imunológico. Entender seus diferentes tipos e funções pode ajudar os cientistas a desenvolver melhores maneiras de prevenir e tratar doenças. Os avanços nas técnicas de pesquisa estão abrindo caminho para novas descobertas sobre como essas células funcionam e como podem ser influenciadas para melhorar os resultados de saúde. As pesquisas futuras continuarão a explorar a natureza complexa dos monócitos e seu papel na saúde e na doença humanas.

Fonte original

Título: Single-cell multimodal profiling of monocytes reveals diverse phenotypes and alterations linked to cardiovascular disease risks

Resumo: Monocytes are a critical innate immune system cell type that serves homeostatic and immunoregulatory functions. The Cell surface expression of CD14 and CD16 has historically identified them, however, recent single-cell studies have uncovered that they are much more heterogeneous than previously realized. We utilized cellular indexing of transcriptomes and epitopes by sequencing (CITE-seq) and single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) to describe the comprehensive transcriptional and phenotypic landscape of 437,126 monocytes. This high-dimensional multimodal approach identified vast phenotypic diversity and functionally distinct subsets, including IFN-responsive, MHCIIhi, monocyte-platelet aggregates, and non-classical, as well as several subpopulations of classical monocytes. Using flow cytometry, we validated the existence of MHCII+CD275+ MHCIIhi, CD42b+ monocyte-platelet aggregates, CD16+CD99- non-classical monocytes, and CD99+ classical monocytes. Each subpopulation exhibited unique functions, developmental trajectories, transcriptional regulation, and tissue distribution. Moreover, we revealed alterations associated with cardiovascular disease (CVD) risk factors, including race, smoking, and hyperlipidemia, and the effect of hyperlipidemia was recapitulated in mouse models of elevated cholesterol. This integrative and cross-species comparative analysis provides a unique resource to compare alterations in monocytes in pathological conditions and offers insights into monocyte-driven mechanisms in CVD and the potential for targeted therapies. SummaryMultimodal profiling provides a comprehensive phenotypic and transcriptional understanding of monocytes in health and cardiovascular disease risk states.

Autores: Muredach Reilly, A. C. Bashore, C. Xue, E. Kim, H. Yan, L. Y. Zhu, M. Kissner, L. Ross, H. Zhang, M. Li, H. Pan

Última atualização: 2024-02-21 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.18.580913

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.18.580913.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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