Zinātnieki apraksta, kā šūnas tiek aktivizētas, izraisot orgānu fibrozi un rētas

Jauns pētījums no Unity Health Toronto, kurā tiek pētīts, kā organismā tiek aktivizētas fibroblastu šūnas, lai izraisītu fibrozi un orgānu rētas, tika publicēts izdevumā Nature Reviews Molecular Cell Biology. Fibroze un orgānu rētas ir galvenais nāves cēlonis, un pierādījumi liecina, ka tā ir atbildīga par līdz pat 45% nāves gadījumu attīstītajās valstīs.

Fibroze ir process, kurā mūsu ķermeņa fibroblastu šūnas rada pārmērīgu olbaltumvielu kompleksa daudzumu, ko sauc par ekstracelulāro matricu (ECM). ECM satur proteīnus, piemēram, kolagēnu, elastīnu un fibronektīnu, un to var uzskatīt par sava veida "līmi" ķermeņa līmenī, kas savieno dažādus mūsu ķermeņa orgānus, saglabājot to robežas.

Fibroblasti parasti ražo ECM, lai atbalstītu audu struktūru un palīdzētu atjaunot bojātus vai ievainotus audus. Piemēram, normālos apstākļos, kad jūs griežat sevi, fibroblasti pārvietojas uz griezuma vai brūces vietu, vairojas un ražo ECM, lai dziedinātu brūci. Fibrozes laikā fibroblasti saņem noteiktus signālus, kas aktivizē tos, lai pārmērīgi ražotu ECM.

Šis pārmērīgais ECM, īpaši pārmērīgais kolagēns, var izraisīt rētaudu veidošanos, kas var pasliktināt orgānu darbību. Fibroze var rasties jebkuros ķermeņa audos vai orgānos, tostarp plaušās, aknās, nierēs un sirdī, un tā ir saistīta ar daudzām izplatītām slimībām, bieži vien vēlīnās stadijās.

Jaunā pētījumā ir apkopoti daži signāli un molekulārie mehānismi, kuriem ir nozīme fibroblastu aktivizēšanā, lai pārmērīgi ražotu ECM. Pētnieki arī apspriež fibroblastu neviendabīgumu un to, kā to lielāka neviendabība var ietekmēt dziedināšanas procesu.

"Šajā pārskatā ir mēģināts atšķetināt dažas no mūsu zināšanām un izpratnes vai pārpratumiem par fibroblastiem un to aktivizēšanu," sacīja Dr. Boriss Hincs, pētījuma autors un zinātnieks no Sentmiķeļa Kīnanas Biomedicīnas zinātnes centra.

"Parasti mēs runājam par fibroblastu aktivāciju no miega stāvokļa normālas dzīšanas un fibrozes gadījumā. Taču šūnas, kas tika aktivizētas, lai izveidotu jaunu ECM, nebija īsti neaktīvas, un ne visas no tām bija fibroblasti," sacīja Hincs. "Mēs vēlējāmies precīzi saprast, kuras šūnas tiek aktivizētas. Kādi aktivizācijas veidi notiek, piemēram, "Kādi ir galvenie signāli, kas aktivizē šos fibroblastus un kā?"

Kodolmehāniskā transdukcija un miofibroblastu atmiņa. Avots: Nature Reviews Molecular Cell Biology (2024). DOI: 10.1038/s41580-024-00716-0

Fibroblasti paliek ieslēgti. Maģistrantūras students Fereštehs Sadats Junesi palīdzēja vadīt pārskatu. Yunesi ir Hinz Lab loceklis un St. Michael's Research Training Center students.

"Viens no galvenajiem signāliem nāk no mehāniskās slodzes saspringtajā fibrozes zonu vidē. Kad audos notiek fibroze, tie kļūst daudz stingrāki nekā parasti šo fibroblastu dēļ, kas sāk pārmērīgi ražot un reorganizēt ECM," sacīja Yunesi. p>

"Šie fibroblasti jūt apkārt esošo stīvumu, kas tos notur "ieslēgtus" pat pēc sākotnējās traumas sadzīšanas. Šie mehāniski inducētie fibroblasti ar savu pastāvīgo darbību saasina fibrozes zonu."

Hints teica, ka, tiklīdz pētnieki labāk izpratīs signālus un mehānismus, kas saistīti ar fibroblastu aktivāciju, viņi, iespējams, varēs izstrādāt terapiju un iejaukšanos, lai pārtrauktu šo procesu un apturētu ECM pārprodukciju, tādējādi apturot fibrozi.

"Mums ir nepieciešams izārstēt fibrozi. Zinātnieki ir zinājuši par fibrozi apmēram gadsimtu, un joprojām nav izārstēt," sacīja Hincs. "Ja pašlaik ir apstiprinātas tikai divas zāles, mēs varam apturēt fibrozi dažos orgānos — labākajā gadījumā. Galīgais mērķis būtu "instruēt" rētas veidojošām šūnām noņemt lieko ECM, izmantojot farmaceitiskos norādījumus. Uz to virzās zinātne, un tas ir galīgais sapnis."