The lifespan of neutrophils and a new mechanism for the elimination of pathogens by these cells

Neutrofile są jednym z najliczniejszych typów komórek układu odpornościowego biorących udział w odporności wrodzonej. Powstają i dojrzewają w szpiku kostnym, skąd zostają uwalniane do krwiobiegu. Do 2010 roku uważano, że ich długość życia jest krótka w krwiobiegu i jest mierzona w godzinach, jednak zespół badaczy z Uniwersytetu w Utrechcie podważył ten powszechnie przyjęty dogmat. Stwierdzenie, że długość życia neutrofilii może wynosić nawet kilka dni wzbudziła jednak wiele zastrzeżeń i pytań innych grup badawczych, które postanowiły zweryfikować nowe dane przy pomocy modeli matematycznych. Dodatkowo, ponad dekadę temu został opisany nowy mechanizm eliminacji patogenów przez neutrofile, czyli tworzenie zewnątrzkomórkowych sieci neutrofilowych NET. Te zewnątrzkomórkowe struktury zbudowane z DNA, białek histonowych oraz białek pochodzących z ziarnistości, są zdolne schwytać i zniszczyć wiele patogenów. Także to odkrycie niesie ze sobą wiele pytań. W niniejszej pracy zostały opisane dwa z najnowszych odkryć dotyczących neutrofilii oraz wszelkie niejasności i postawione pytania towarzyszące ich odkryciu.

Neutrophils are the most common type of immune cells involved in innate immunity, recruited to the site of infection, and representing the most effective cells in the first line of defense. They are formed and mature in the bone marrow, from where they are released into the bloodstream. By 2010 it was commonly believed that their lifespan is short and they can survive only some hours in circulation, but a group from the University in Utrecht challenged this dogma. The suggestion that neutrophils can live for days initiated numerous comments and questions of other research groups whom decided to validate the new data by application of mathematical modelling. In addition, more than a decade ago a new mechanism was discovered for elimination of pathogens by neutrophils, namely Neutrophil Extracellular Traps (NETs). These extracellular structures, which are composed of DNA, histone proteins and granular proteins are able to capture and destroy various pathogens. Also this discovery triggered discussions in the field. In the current thesis, the two phenomena related to neutrophil biology are described and discussed.