DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2024.1275203
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38779685
تاريخ النشر: 2024-05-08
المؤلف: Yan‐Ran Sheng وآخرون
الموضوع الرئيسي: البلعمة وتنظيم المناعة
نظرة عامة
تشير عملية الإيفيروسيتوز إلى العملية البلعومية الفعالة التي يتم من خلالها إزالة الخلايا المبرمجة للموت (ACs) بواسطة كل من البلعميات المحترفة وغير المحترفة، حيث تلعب البلعميات المحترفة المقيمة في الأنسجة، وخاصة البلعميات الكبيرة، دورًا محوريًا في حل الالتهاب والحفاظ على التوازن الداخلي. كشفت الأبحاث الحديثة عن مجموعة من النتائج المتعلقة بإعادة برمجة المناعة الأيضية التي تحدث خلال الإيفيروسيتوز، مما يكشف عن نتائج متباينة ومتعارضة مرتبطة بنشاط البلعميات الكبيرة.
تؤكد هذه المراجعة على الأيضات الحيوية الحرجة المعنية في المراحل الثلاث المتميزة للإيفيروسيتوز وإعادة برمجة المناعة اللاحقة للبلعميات الكبيرة تحت ظروف فسيولوجية ومرضية مختلفة. يتوقع المؤلفون أن يجلب العقد القادم تقدمًا كبيرًا في فهم المسارات التنظيمية والآليات الجزيئية التي تربط الاستجابات المناعية بالإشارات الأيضية، مما قد يؤدي إلى استراتيجيات علاجية مخصصة.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث التقدمات الكبيرة التي تم إحرازها في فهم عملية الإيفيروسيتوز، إزالة الخلايا المبرمجة للموت (ACs)، على مدار العقدين الماضيين. الإيفيروسيتوز هو عملية بيولوجية حيوية تحدث بعد الموت المبرمج، تهدف إلى منع النخر الثانوي وإطلاق المواد الالتهابية. يبرز المؤلفون ثلاثة مجالات بحثية رئيسية ضرورية لفهم الإيفيروسيتوز: (i) العملية المناعية العالمية للبلعمة، (ii) الآليات التي تحكم أشكال الموت الخلوي المختلفة، و(iii) تأثير الأيض المناعي على برمجة البلعميات الكبيرة.
تلعب البلعمة، التي تشمل ابتلاع الجسيمات الأكبر من 0.5 مم، دورًا حيويًا في القضاء على مسببات الأمراض والحفاظ على التوازن الداخلي. تشير الورقة إلى المساهمات التاريخية في هذا المجال، بما في ذلك العمل الرائد لمتشنيكوف حول البلعمة وتحديد رابينوفيتش لـ “البلعميات المحترفة”. كما يتناول المؤلفون التباين في كفاءة البلعمة بين البلعميات الكبيرة المقيمة في الأنسجة ويؤكدون على الحاجة إلى مزيد من التحقيق في الآليات التنظيمية التي تحكم النشاط البلعمي. بالإضافة إلى ذلك، يحددون المراحل الأربع الرئيسية للبلعمة ويناقشون الأنواع المتنوعة من الموت الخلوي، بما في ذلك الموت المبرمج والعديد من الأنواع الأخرى، التي تؤثر بشكل كبير على الاستجابات المناعية للبلعميات.
مناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على التقدمات الكبيرة في فهم الإيفيروسيتوز منذ عام 2003، كما هو موضح في الشكل 1. الإيفيروسيتوز، العملية التي من خلالها تقوم البلعميات بإزالة الخلايا المبرمجة للموت، أمر حيوي للحفاظ على التوازن الداخلي وتنظيم الاستجابات المناعية. تشير الأدبيات إلى أنه بينما يرتبط الإيفيروسيتوز عمومًا بنتائج مضادة للالتهابات، إلا أنه يمكن أن يؤدي أيضًا إلى استجابات مؤيدة للالتهابات، مما يشير إلى آلية تنظيمية معقدة تستدعي مزيدًا من التحقيق. تشمل النتائج الرئيسية تحديد مجموعة متنوعة من المستقبلات المعنية في التعرف على الخلايا المبرمجة للموت، مثل مستقبلات الفوسفاتيديل سيرين وعائلة مستقبلات TAM، التي تسهل الإشارات “كلني” اللازمة للبلعمة.
تتناول هذه القسم المزيد من التفاصيل حول السياقات الفسيولوجية والمرضية للإيفيروسيتوز، مع التأكيد على دورها في التوازن الداخلي للأنسجة وتقدم الأمراض. على سبيل المثال، ترتبط العيوب في الإيفيروسيتوز بمختلف الحالات، بما في ذلك الأمراض التنكسية العصبية، والاضطرابات المناعية الذاتية، والسرطان. تؤكد الورقة على الآثار الأيضية للإيفيروسيتوز، مشيرة إلى أن البلعميات الكبيرة تخضع لإعادة برمجة أيضية كبيرة عند ابتلاع الخلايا المبرمجة للموت، مما يمكن أن يؤثر على نتائجها الوظيفية. بالإضافة إلى ذلك، يتم مناقشة الإمكانات العلاجية لاستهداف المسارات المرتبطة بالإيفيروسيتوز، مع استراتيجيات ناشئة تهدف إلى تعزيز الإيفيروسيتوز لتخفيف الالتهاب وتعزيز إصلاح الأنسجة. بشكل عام، تؤكد النتائج على التفاعل المعقد بين الإيفيروسيتوز، والأيض، وتنظيم المناعة، مما يبرز الحاجة إلى مواصلة البحث لتوضيح الآليات الأساسية والتطبيقات العلاجية.
DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2024.1275203
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38779685
Publication Date: 2024-05-08
Author(s): Yan‐Ran Sheng et al.
Primary Topic: Phagocytosis and Immune Regulation
Overview
Efferocytosis refers to the efficient phagocytic process by which apoptotic cells (ACs) are removed by both professional and non-professional phagocytes, with tissue-resident professional phagocytes, particularly macrophages, playing a pivotal role in resolving inflammation and maintaining homeostasis. Recent research has uncovered a range of findings regarding the metabolic immune reprogramming that occurs during efferocytosis, revealing both divergent and opposing outcomes associated with macrophage activity.
This review emphasizes the critical metabolites involved in the three distinct phases of efferocytosis and the subsequent immune reprogramming of macrophages under various physiological and pathological conditions. The authors anticipate that the forthcoming decade will bring significant advancements in understanding the regulatory pathways and molecular mechanisms that link immunological responses to metabolic signals, potentially leading to personalized therapeutic strategies.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the significant advancements made in understanding the process of efferocytosis, the removal of apoptotic cells (ACs), over the past two decades. Efferocytosis is a critical biological process that occurs following apoptosis, aimed at preventing secondary necrosis and the release of inflammatory substances. The authors highlight three primary research areas essential for comprehending efferocytosis: (i) the universal immune process of phagocytosis, (ii) the mechanisms governing various forms of cell death, and (iii) the influence of immune metabolism on macrophage programming.
Phagocytosis, which involves the ingestion of particles larger than 0.5 mm, plays a vital role in pathogen elimination and maintaining internal homeostasis. The paper references historical contributions to the field, including Metchnikoff’s pioneering work on phagocytosis and Rabinovitch’s identification of “professional phagocytes.” The authors also address the variability in phagocytic efficiency among tissue-resident macrophages and emphasize the need for further investigation into the regulatory mechanisms that govern phagocytic activity. Additionally, they outline the four main phases of phagocytosis and discuss the diverse types of cell death, including apoptosis and several others, which significantly affect the immune responses of phagocytes.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the significant advancements in the understanding of efferocytosis since 2003, as illustrated in Figure 1. Efferocytosis, the process by which phagocytes clear apoptotic cells, is crucial for maintaining homeostasis and regulating immune responses. The literature indicates that while efferocytosis is generally associated with anti-inflammatory outcomes, it can also lead to pro-inflammatory responses, suggesting a complex regulatory mechanism that warrants further investigation. Key findings include the identification of various receptors involved in recognizing apoptotic cells, such as phosphatidylserine receptors and the TAM receptor family, which facilitate the “eat-me” signaling necessary for phagocytosis.
The section further elaborates on the physiological and pathological contexts of efferocytosis, emphasizing its role in tissue homeostasis and disease progression. For instance, defects in efferocytosis are linked to various conditions, including neurodegenerative diseases, autoimmune disorders, and cancer. The paper underscores the metabolic implications of efferocytosis, noting that macrophages undergo significant metabolic reprogramming upon engulfing apoptotic cells, which can influence their functional outcomes. Additionally, the therapeutic potential of targeting efferocytosis-related pathways is discussed, with emerging strategies aimed at enhancing efferocytosis to mitigate inflammation and promote tissue repair. Overall, the findings underscore the intricate interplay between efferocytosis, metabolism, and immune regulation, highlighting the need for continued research to elucidate the underlying mechanisms and therapeutic applications.