Celulele sanguine albe sunt componente esentiale ale sistemului imunitar. Fara aceste celule nu am fi sanatosi mult timp. Dar ce sunt aceste celule pana cand nu suntem bolnavi? Sunt prezente. si sunt active, in orice moment.
Evolutia ne-a modelat pentru mediul in care traim si mediul nostru nu este niciodata complet static. Sistemul imunitar este implicat in adaptari biologice rapide care ne protejeaza de daunele cauzate de perturbatiile de mediu. Unele perturbatii sunt de natura ciclica, ca cele legate de rotatia pamantului in jurul soarelui si a axei proprii. intr-un studiu publicat in revista Nature in 2015, cercetatorii britanici si germani au identificat variatii ale sistemului imunitar care sunt perfect aliniate cu anotimpurile.
De fapt, trupurile noastre par sa se alinieze usor inainte de schimbarile sezoniere: se pare ca avem o memorie biologica care ajusteaza sistemul imunitar chiar inainte de schimbarea anotimpurilor. Deoarece multe boli infectioase comune apar intr-un sezon specific, aceasta este o adaptare uimitoare pentru viata de pe planeta. Daca am accelera putin ciclul, am putea observa efecte asociate in timpul ciclului de 24 de ore.
Astfel, sistemul imunitar prezinta variatii ciclice.
Ce se intampla daca acceleram ciclul respiratiei?
De cele mai multe ori, respiram fara sa ne gandim la asta. Celulele noastre au nevoie de oxigen pentru producerea de energie si, odata ce ne-am umplut plamanii cu aer, sistemul circulator – adica inima, vasele sanguine si sangele – distribuie oxigenul celulelor in toate partile corpului nostru. Putem sa ne tinem respiratia voluntar pentru o vreme, iar unii oameni fac asta mai bine decat ceilalti. Cei mai buni dintre cei care fac scufundari isi pot retine respiratia timp de peste 10 minute.
Pentru a intelege modul in care celulele albe raspund la un model de respiratie modificat, s-au studiat cativa dintre cei mai buni sportivi din lume. S-a folosit un design simplu: probele de sange au fost extrase de la concurenti la o competitie internationala de scufundari inainte de inceperea jocului si apoi la o ora si la trei ore dupa incheierea unei serii de scufundari, unde sportivii se aflau cu fata in apa sau inotau la suprafata cat timp au putut.
Apoi probele au fost transportate la NTNU Genomic Core Facility unde expresia genica totala in celulele albe ale sangelui sportivilor a fost masurata printr-o metoda numita analiza microarray completa a genomului. Rezultatele analizelor au fost uimitoare: activitatea a peste 5000 de gene a fost schimbata ca raspuns la efortul simplu de a retine respiratia. Aceasta este aproape ¼ din toate genele gasite in celulele umane. Cu aceasta cantitate de date s-a putut merge mai mai adanc in biologia celulara si s-au determinat care tipuri specifice de celule albe din sange care au reactionat la respiratie si de asemenea, s-au vazut detalii mai fine in procesele biologice care se intampla in interiorul celulelor.
Cea mai frapanta constatare care s-a facut a fost o crestere marcata a granulocitelor neutrofile de tip leucocite. Aceste celule sanguine sunt programate pentru un raspuns rapid atunci cand corpul percepe atacuri de la intrusi; Neutrofilele sunt capabile sa ucida celulele invadatoare pur si simplu prin consumul lor. Dar ele au si o alta trasatura interesanta care apare atunci cand nivelurile de oxigen scad: granulocitele neutrofile sunt vechi de-a lungul evolutiei si provin dintr-o epoca in care atmosfera continea mai putin oxigen decat acum si descendentii lor moderni prefera in continuare medii in care nivelul oxigenului este scazut. Tipurile de celule albe din sange care utilizeaza mai multe limfocite asemanatoare oxigenului au fost mai putin active in sangele analizat dupa ce atletii si-au tinut respiratia. Ceea ce s-a observat par a fi probabil urme de istorie evolutiva incorporate in sistemul nostru imunitar, vizibile atunci cand nivelul oxigenului se schimba. Studiul a fost publicat in noiembrie 2016 in revista Physiological Genomics, arata suntsanatos.
Acest studiu a fost facut pe sportivii sanatosi.
Poate fi relevant pentru intelegerea bolilor umane?
Oamenii sanatosi nu trebuie, in mod normal, sa isi faceti griji cu privire la oxigen, dar pentru bolile obisnuite cum ar fi boala pulmonara obstructiva cronica (BPOC) si apneea de somn, aprovizionarea cu oxigen a organismului este limitata. Aceste boli sunt asociate cu conditii inflamatorii persistente si cu un risc crescut de infectii; ambele indicand un sistem imunitar afectat. Daca putem folosi date de la persoane sanatoase pentru a distinge efectele secundare ale nivelurilor scazute de oxigen de patologia primara a bolii, acest lucru poate fi la randul sau util pentru strategiile de prevenire si tratament.
