Przejście od retikulocytów do w pełni funkcjonalnych czerwonych krwinek od dawna uważane jest za krótki etap, ale nowe odkrycia pokazują, że proces ten trwa co najmniej tydzień, czemu towarzyszą skomplikowane zmiany w lipidach i białkach błony komórkowej. Zrozumienie tej późnej fazy rozwoju ma fundamentalne znaczenie nie tylko dla biologii komórki, ale może również pomóc w tworzeniu komórek gotowych do transfuzji, hodowanych w laboratorium.
profesor Giampaolo Minetti z Uniwersytetu w Pawii; dr Isabel Dorn i dr Harald Köfeler z Uniwersytetu Medycznego w Grazu; dr Cesare Perotti z Fondazione IRCCS Policlinico San Matteo; i profesor Lars Kaestner z Uniwersytetu Saary współpracowali przy badaniu opublikowanym w Cell Death Discovery. Wspólnie wyizolowali dwie odrębne populacje krążących ludzkich retikulocytów, a także trzy grupy erytrocytów określone wiekiem i przeanalizowali ewolucję ich składu lipidów i białek w czasie.
Naukowcy wykazali, że retikulocyty, choć mają już kształt krążka i morfologicznie podobne do dojrzałych czerwonych krwinek, podlegają ciągłej przebudowie. Poziom sfingomieliny i cholesterolu wzrasta, podczas gdy fosfatydylocholiny i fosfatydyloseryny spada, co odzwierciedla selektywne zatrzymywanie i usuwanie różnych klas lipidów. Jak wyjaśnił dr Minetti: „Retikulocyty i erytrocyty nie mogą przeprowadzać syntezy fosfolipidów de novo, przebudowa lipidów prawdopodobnie wymaga selektywnego usuwania z błony lub wymiany z osoczem, prawdopodobnie z udziałem białek przenoszących lipidy, takich jak VPS13A”.
Oprócz przebudowy lipidów zespół zaobserwował postępującą utratę kluczowych białek strukturalnych, takich jak pasmo 3 i spektryna. Mimo to komórki zachowały swój dwuwklęsły kształt, jednocześnie zmniejszając swoją powierzchnię o około dziesięć procent w miarę dojrzewania. VPS13A, białko znane z przenoszenia lipidów między błonami, pozostawało wykrywalne przez większą część procesu, co potwierdza jego rolę w koordynowaniu dostosowań błonowych.
Jednym z najważniejszych wyników jest przedefiniowanie harmonogramu dojrzewania. Tradycyjnie uważa się, że proces ten kończy się w ciągu jednego do dwóch dni po przedostaniu się retikulocytów do krwioobiegu, obecnie dane wskazują, że skład błon komórkowych zmienia się przez co najmniej siedem dni. Odwrócenie pewnych proporcji lipidów – takich jak określone podklasy fosfatydylocholiny – wyznacza wyraźną granicę między retikulocytami a naprawdę dojrzałymi erytrocytami. Jak podkreślił dr Minetti: „Czas rozwoju dojrzałych czerwonych krwinek powinien zostać wydłużony z konwencjonalnego jednego do dwóch dni w krążeniu do co najmniej jednego tygodnia, oceniając na podstawie składu lipidów”.
Łącząc precyzyjne sortowanie komórek z analizą lipidomiczną i białkową, badanie podkreśla, w jaki sposób czerwone krwinki stopniowo dostosowują swoją powierzchnię, równoważąc usuwanie niektórych lipidów z selektywnym wzbogacaniem innych. Wyniki te wyjaśniają etap biologii człowieka, który pozostawał w dużej mierze niejasny, i zapewniają pełniejsze ramy dla przyszłych badań.
Poza bezpośrednim wpływem na hematologię, prace te mogą pomóc w produkcji hodowanych czerwonych krwinek do transfuzji poprzez identyfikację składu lipidów zapewniających długoterminową stabilność w krążeniu. Rodzi to również pytania o to, w jaki sposób białka takie jak VPS13A koordynują transport lipidów w komórkach bezjądrowych, co jest problemem o szerszych implikacjach dla biologii błony.
Odniesienie do czasopisma
Minetti G., Dorn I., Köfeler H., Perotti C., Kaestner L. „Wglądy z lipidomiki w końcowe dojrzewanie krążących ludzkich retikulocytów”. Odkrycie śmierci komórki, 2025;11:79. DOI: https://doi.org/10.1038/s41420-025-02318-x
