Mokslininkai aprašė, kaip aktyvuojamos ląstelės, sukeliančios organų fibrozę ir randus.

Žurnale „Nature Reviews Molecular Cell Biology“ paskelbtas naujas „Unity Health Toronto“ tyrimas, kuriame nagrinėjama, kaip organizme aktyvuojamos fibroblastų ląstelės, sukeliančios fibrozę ir organų randėjimą. Fibrozė ir organų randėjimas yra pagrindinė mirties priežastis, o įrodymai rodo, kad išsivysčiusiose šalyse jos lemia iki 45 % mirčių.

Fibrozė yra procesas, kurio metu mūsų kūno fibroblastų ląstelės gamina perteklių baltymų komplekso, vadinamo tarpląsteline matrica (ECM). ECM sudėtyje yra tokių baltymų kaip kolagenas, elastinas ir fibronektinas, ir ją galima laikyti savotiškais viso kūno „klijais“, jungiančiais įvairius mūsų kūno organus, išlaikant jų ribas.

Normaliomis sąlygomis fibroblastai gamina išorinę maisto medžiagą (EKM), kad palaikytų audinių struktūrą ir padėtų atkurti pažeistus ar sužeistus audinius. Pavyzdžiui, normaliomis aplinkybėmis, įpjovus, fibroblastai persikelia į įpjovimo ar žaizdos vietą, dauginasi ir gamina ECM, kad padėtų žaizdai gyti. Tačiau fibrozės atveju fibroblastai gauna tam tikrus signalus, kurie juos aktyvuoja pernelyg didelio ECM kiekio gamybai.

Šis ECM perteklius, ypač kolageno perteklius, gali sukelti randinio audinio susidarymą, kuris gali sutrikdyti organų funkciją. Fibrozė gali pasireikšti bet kuriame kūno audinyje ar organe, įskaitant plaučius, kepenis, inkstus ir širdį, ir yra susijusi su daugeliu dažnų ligų, dažnai vėlyvose jų stadijose.

Naujame tyrime apibendrinami kai kurie signalai ir molekuliniai mechanizmai, kurie atlieka svarbų vaidmenį aktyvuojant fibroblastus, kad jie gamintų per daug ECM. Tyrėjai taip pat aptaria fibroblastų heterogeniškumą ir kaip didesnis jų heterogeniškumas gali paveikti gijimo procesą.

„Ši apžvalga bando išsklaidyti kai kurias mūsų žinias ir supratimą – arba nesusipratimą – apie fibroblastus ir jų aktyvaciją“, – teigė dr. Borisas Hinzas, tyrimo autorius ir mokslininkas iš Keenan biomedicinos mokslų centro Šv. Mykolo ligoninėje.

„Paprastai kalbame apie fibroblastų aktyvavimą iš ramybės būsenos normaliojo gijimo ir fibrozės metu. Tačiau ląstelės, kurios buvo aktyvuotos, kad susidarytų nauja ECM, nebuvo iš tikrųjų ramybės būsenos ir ne visos jos buvo fibroblastai“, – sakė Hinzas. „Norėjome tiksliai suprasti, kurios ląstelės buvo aktyvuojamos. Kokio tipo aktyvacijos vyko – pavyzdžiui, „Kokie yra pagrindiniai signalai, kurie aktyvuoja šiuos fibroblastus ir kaip?““

Branduolinė mechanotransdukcija ir miofibroblastų atmintis. Šaltinis: „Nature Reviews Molecular Cell Biology“ (2024). DOI: 10.1038/s41580-024-00716-0

Fibroblastai išlieka „įjungti“ Apžvalgą atliko magistrantė Fereshteh Sadat Younesi. Younesi yra Hintz laboratorijos narė ir Šv. Mykolo tyrimų mokymo centro studentė.

„Vienas iš pagrindinių signalų kyla iš mechaninio streso suspaustoje fibrozinių sričių aplinkoje. Kai audiniai patiria fibrozę, jie tampa daug standesni nei įprastai dėl šių fibroblastų, kurie pradeda per daug gaminti ir reorganizuoti ECM“, – sakė Younesi.

„Šie fibroblastai jaučia aplink juos esantį standumą, kuris juos išlaiko „įjungtus“ net ir po to, kai pradinė trauma išgydoma. Šie mechaniškai sukelti fibroblastai savo nuolatiniu aktyvumu dirgina fibrozinę sritį.“

Hinzas teigė, kad kai tyrėjai geriau supras fibroblastų aktyvacijos signalus ir mechanizmus, jie gali sukurti terapijas ir intervencijas, skirtas nutraukti šį procesą ir sustabdyti ECM perprodukciją, taip sustabdant fibrozę.

„Mums reikia būdo išgydyti fibrozę. Mokslininkai apie fibrozę žino jau maždaug šimtmetį, o vaisto vis dar nėra“, – sakė Hinzas. „Šiuo metu patvirtinus tik du vaistus, geriausiu atveju galime sustabdyti fibrozę kai kuriuose organuose. Galutinis tikslas būtų „nurodyt“ randus formuojančioms ląstelėms pašalinti išorinės ląstelės perteklių, vadovaujant farmacijos specialistams. Štai kur juda mokslas, ir tai yra didžiausia svajonė.“