клетки

Ампаро Толоса, Новини за медицинската генетика

Една от най-характерните черти на черния дроб е, че той има способността да се регенерира. Обновяването на хепатоцитите, които представляват 80% от чернодробните клетки, се случва по време на нормалното поддържане на органа, както и след чернодробно заболяване или увреждане. Досега обаче клетъчният произход на клетките, способни да обновяват черния дроб, е бил неизвестен.

Изследване на Станфордския университет току-що разкри, че чернодробните стволови клетки, които експресират теломераза на високи нива, участват в регенерацията на този орган, както при нормални условия, така и в патологични ситуации.

Черният дроб има много висока регенеративна способност и може напълно да се регенерира само от 25% от размера си. Изображение: Ед Утман, Хюстън.

The теломераза Това е ензим, отговорен за поддържането на структурата на хромозомите. Той предотвратява скъсяването на краищата на хромозомите, така наречените теломери, по време на всяко клетъчно делене и е активен в стволовите клетки, отговорни за обновяването на много тъкани и в много ракови клетки, загубили контрол над клетъчния цикъл. В случая с черния дроб действието на теломеразата е доказано важно за правилното функциониране на органа. От една страна, блокирането на нейната функция предизвиква чернодробна цироза. И обратно, мутациите, които предизвикват прекомерна активност, могат да доведат до развитие на рак на черния дроб.

Хромозоми и теломери. Изображение: Хесед Падила-Наш и Томас Рийд (Национален здравен институт, САЩ).

Предвид връзката на теломеразата с чернодробната функция и нейното присъствие в стволовите клетки, участващи в обновяването на тъканите, екипът от изследователи от университета в Станфорд, воден от Стивън Артанди, се чудеше дали наличието на активност на теломеразата може да се използва като сигнал за идентифициране на клетките, отговорни за черния дроб подновяване.

Изследователите откриха съществуването на a набор от хепатоцити, разпределени в целия орган, които експресират теломераза при високи нива и те са отговорни за репопулацията на черния дроб както при нормални условия, така и когато възникне увреждане поради заболяване или патологична ситуация. И в двете ситуации обаче има някои разлики. Екипът отбеляза, че по време на нормално поддържане на черния дроб клетките, които експресират големи количества теломераза, разпределени в целия орган, регенерират популацията от хепатоцити в различните им области без никакво движение на клетки между тях. От друга страна, когато се появят увреждане на черния дроб Като следствие от заболяване или нараняване се наблюдава повишаване на активността на хепатоцитите, експресиращи високи нива на теломераза. Освен това при тези условия потомствените клетки могат да се преместят в други региони, за да заместят цялата повредена тъкан.

Набор от хепатоцити, разпределени в черния дроб, експресират теломераза при високи нива и са отговорни за обновяването на този орган. Изображение: хепатоцит, Джейсън Спенс и Джеймс М. Уелс, Медицински център за детска болница в Синсинати.

И накрая, РНК анализът на различните чернодробни клетки разкрива, че една от характеристиките на клетките с висок капацитет за повторно население на черния дроб е, че те произвеждат намалена активност на гени, свързани с метаболизма. Това предполага, че метаболизмът и обновяването на клетките са функции, които не се споделят от различните чернодробни клетки. Изследователите предполагат, че липсата на странични продукти от метаболизма, които могат да увредят ДНК, биха могли да защитят клетките, които експресират теломераза и да благоприятстват предаването на по-добре запазен наследствен материал на тяхното потомство.

Резултатите от работата предлагат a обяснение за големия регенеративен капацитет на черния дроб, който може да се регенерира напълно само от 25% от тъканта. „Тези редки клетки могат да се активират, за да се делят и да образуват клонинги в черния дроб“, казва Стивън Артанди, директор на работата. „Тъй като зрелите хепатоцити умират, тези клонинги заместват чернодробната маса, но продължават да работят на място. Те не се набират в други области на черния дроб. Това може да обясни как черният дроб може бързо да възстанови увреждането, независимо къде се появява в органа. ".

Освен това те предлагат терапевтични решения на различни чернодробни проблеми и създават възможна връзка с развитието на рак на черния дроб. „Можем да си представим разработването на лекарства, които защитават тези клетки, експресиращи теломераза, или начини за използване на клетъчна терапия за обновяване на черния дроб“, казва Артанди. „Що се отнася до рака, мисля, че тези клетки са силни кандидати да бъдат клетъчният му произход. Най-накрая започваме да разбираме как работи този орган. "