DOI: https://doi.org/10.1186/s10020-024-00866-z
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38914953
تاريخ النشر: 2024-06-25
المؤلف: Limei Zhao وآخرون
الموضوع الرئيسي: الخلايا المناعية في السرطان
نظرة عامة
التهاب الكلى الذئبي (LN)، وهو تجلٍ خطير من الذئبة الحمامية الجهازية (SLE)، يتميز بتوقعات سيئة وتورط كبير للخلايا البالعة في مسبباته. يمكن تصنيف الخلايا البالعة إلى خلايا بالعة مشتقة من وحيدات الدم (MoMacs) وخلايا بالعة مقيمة في الأنسجة (TrMacs)، حيث تظهر كل منهما أدوارًا مميزة في المرض. خلال التهاب الكلى، تتبنى TrMacs نمطًا هجينيًا يكون كل من مسببًا للالتهاب ومضادًا له، حيث تفشل في إفراز الأرجيناز أو أكسيد النيتريك (NO) عند تحفيزها بواسطة السيتوكينات. يرتبط هذا التسلل ذو النمط المختلط بالأضرار المستمرة الناتجة عن المجمعات المناعية والوسائط الالتهابية، مما يشير إلى فشل في حل الالتهاب. بالمقابل، يمكن أن تتمايز MoMacs إلى خلايا بالعة مسببًة للالتهاب M1 أو مضادة للالتهاب M2، حيث يتم تقسيم الأخيرة إلى أنماط M2a وM2b وM2c بناءً على ملفاتها السيتوكينية.
تتأثر استقطابية الخلايا البالعة بمسارات أيضية متنوعة، بما في ذلك التحلل السكري وأكسدة الأحماض الدهنية، ويمكن تعديلها بواسطة مواد مثل زيت السمك والميتفورمين. هذه العوامل تثبط استقطاب M1 بينما تعزز استقطاب M2، مما يوفر استراتيجيات علاجية محتملة لتخفيف LN. بشكل عام، تسلط الدراسة الضوء على الدور الحاسم لأنماط الخلايا البالعة في تقدم LN وتقترح أن إعادة برمجة الأيض المستهدفة قد تكون نهجًا قابلاً للتطبيق للعلاج.
مقدمة
التهاب الكلى الذئبي (LN) هو مضاعفة هامة للذئبة الحمامية الجهازية (SLE)، تؤثر على أكثر من 88% من المرضى وتؤدي إلى مرض الكلى في مراحله النهائية (ESRD) في 44% من الحالات، وهو مؤشر حاسم للوفيات في SLE (Luan et al. 2022). السمة المميزة لـ LN هي تراكم الغلوبولين المناعي G (IgG) في الكلى، مما يحفز استجابات مناعية محلية من خلال تنشيط الخلايا البالعة والمكمل عبر مستقبلات Fcγ (FcγRs) (Richoz et al. 2022). تعتبر الخلايا البالعة، التي تعد جزءًا أساسيًا من نظام البلعمة أحادية النواة في الكلى، تظهر أنماطًا متنوعة تتأثر بإشارات خلايا الكلى، والتي يمكن أن تعزز الالتهاب أو تسهل إصلاح الأنسجة اعتمادًا على وجود إشارات مرتبطة بالإصابة (Bell and Conway 2022).
تشير الأبحاث إلى أن وجود أنواع مختلفة من الخلايا البالعة في خزعات الكلى يرتبط بتقدم وتصنيف الأنسجة لـ LN (Kwant et al. 2022). علاوة على ذلك، أظهرت إعادة برمجة الأيض أنها تؤثر على استقطاب الخلايا البالعة، مما يشير إلى أن تعديل نسب هذه الأنواع قد يحسن نتائج LN (Lee et al. 2011; Noe et al. 2021). لذلك، فإن فهم واستهداف المسارات الأيضية التي تحكم استقطاب الخلايا البالعة في مرضى LN أمر حاسم لتحسين توقعات المرضى وتأخير التقدم نحو ESRD.
نقاش
في سياق التهاب الكلى الذئبي (LN)، تظهر الخلايا البالعة أدوارًا متنوعة تتأثر بأنواعها، وخاصة الخلايا البالعة المشتقة من وحيدات الدم (MoMacs) والخلايا البالعة المقيمة في الأنسجة (TrMacs). تلعب TrMacs، التي توجد بشكل أساسي في الأنسجة الكلوية، دورًا مزدوجًا في الالتهاب، حيث تعبر عن وسائط مضادة للالتهاب بينما تشارك أيضًا في تفاقم الالتهاب المحلي. بالمقابل، تتميز MoMacs بتعبيرها العالي عن CD11b وقدرتها على ابتلاع المجمعات المناعية، مما يسهم في الاستجابات المسببة للالتهاب. تعتبر المسارات الأيضية لهذه الخلايا البالعة، وخاصة التحلل السكري، حاسمة لاستقطابها الوظيفي، حيث تفضل MoMacs الأيض الجلايكولي تحت ظروف الالتهاب، بينما تظهر TrMacs ملفًا أيضيًا أكثر تعقيدًا يسمح لها بالتكيف مع الإشارات الالتهابية المحلية.
تسلط الدراسة الضوء على أهمية المسارات الأيضية، مثل مسار الفوسفات البنتوزي (PPP) وأيض الأحماض الأمينية، في تنظيم استقطاب الخلايا البالعة ووظيفتها. على سبيل المثال، يرتبط PPP باستقطاب الخلايا البالعة M1، بينما يمكن أن تؤثر التغيرات في أيض الأحماض الأمينية، وخاصة المتعلقة بالأرجينين والتريبتوفان، على التوازن بين أنماط الخلايا البالعة M1 وM2. يمثل استهداف هذه المسارات الأيضية استراتيجية علاجية محتملة لتعديل استجابات الخلايا البالعة في LN، مما يشير إلى أن التدخلات التي تهدف إلى تعزيز استقطاب M2 أو تثبيط تنشيط M1 قد تخفف الالتهاب الكلوي والأضرار المرتبطة بالمرض. بشكل عام، تؤكد النتائج على العلاقة المعقدة بين نمط الخلايا البالعة والأيض ومرض LN، مما يمهد الطريق لأبحاث مستقبلية حول التدخلات الأيضية كخيارات علاجية.
DOI: https://doi.org/10.1186/s10020-024-00866-z
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38914953
Publication Date: 2024-06-25
Author(s): Limei Zhao et al.
Primary Topic: Immune cells in cancer
Overview
Lupus nephritis (LN), a serious manifestation of systemic lupus erythematosus (SLE), is characterized by a poor prognosis and significant involvement of macrophages in its pathogenesis. Macrophages can be categorized into monocyte-derived macrophages (MoMacs) and tissue-resident macrophages (TrMacs), each exhibiting distinct roles in the disease. During nephritis, TrMacs adopt a hybrid phenotype that is both pro-inflammatory and anti-inflammatory, failing to secrete arginase or nitric oxide (NO) upon cytokine stimulation. This mixed-phenotype infiltration is linked to ongoing damage from immune complexes and inflammatory mediators, indicating a failure to resolve inflammation. In contrast, MoMacs can differentiate into pro-inflammatory M1 or anti-inflammatory M2 macrophages, with the latter further subdivided into M2a, M2b, and M2c phenotypes based on their cytokine profiles.
The polarization of macrophages is influenced by various metabolic pathways, including glycolysis and fatty acid oxidation, and can be modulated by substances such as fish oil and metformin. These agents inhibit M1 polarization while promoting M2 polarization, offering potential therapeutic strategies for alleviating LN. Overall, the study highlights the critical role of macrophage subtypes in LN progression and suggests that targeted metabolic reprogramming may be a viable approach for treatment.
Introduction
Lupus Nephritis (LN) is a significant complication of systemic lupus erythematosus (SLE), affecting over 88% of patients and leading to End-Stage Renal Disease (ESRD) in 44% of cases, which is a critical predictor of mortality in SLE (Luan et al. 2022). The hallmark of LN is the accumulation of immunoglobulin G (IgG) in the kidneys, triggering local immune responses through the activation of macrophages and complement via Fcγ receptors (FcγRs) (Richoz et al. 2022). Macrophages, integral to the kidney’s mononuclear phagocytic system, exhibit diverse phenotypes influenced by renal cell signals, which can either promote inflammation or facilitate tissue repair depending on the presence of injury-associated signals (Bell and Conway 2022).
Research indicates that the presence of various macrophage subtypes in renal biopsies correlates with the progression and histological classification of LN (Kwant et al. 2022). Furthermore, metabolic reprogramming has been shown to influence macrophage polarization, suggesting that modifying the proportions of these subtypes could improve LN outcomes (Lee et al. 2011; Noe et al. 2021). Therefore, understanding and targeting the metabolic pathways that govern macrophage polarization in LN patients is crucial for enhancing patient prognosis and potentially delaying the progression to ESRD.
Discussion
In the context of lupus nephritis (LN), macrophages exhibit diverse roles influenced by their subtypes, primarily monocyte-derived macrophages (MoMacs) and tissue-resident macrophages (TrMacs). TrMacs, which are predominantly found in renal tissues, play a dual role in inflammation, expressing anti-inflammatory mediators while also being involved in exacerbating local inflammation. In contrast, MoMacs are characterized by their high expression of CD11b and their ability to internalize immune complexes, thus contributing to pro-inflammatory responses. The metabolic pathways of these macrophages, particularly glycolysis, are crucial for their functional polarization, with MoMacs favoring glycolytic metabolism under inflammatory conditions, while TrMacs exhibit a more complex metabolic profile that allows them to adapt to local inflammatory cues.
The study highlights the significance of metabolic pathways, such as the pentose phosphate pathway (PPP) and amino acid metabolism, in regulating macrophage polarization and function. For instance, the PPP is linked to M1 macrophage polarization, while alterations in amino acid metabolism, particularly involving arginine and tryptophan, can influence the balance between M1 and M2 macrophage phenotypes. Targeting these metabolic pathways presents a potential therapeutic strategy for modulating macrophage responses in LN, suggesting that interventions aimed at enhancing M2 polarization or inhibiting M1 activation could alleviate renal inflammation and damage associated with the disease. Overall, the findings underscore the intricate relationship between macrophage phenotype, metabolism, and the pathogenesis of LN, paving the way for future research into metabolic interventions as therapeutic options.