Нов активатор во регенерација на црниот дроб
Медицина 25.09.2017 lz
Со помош на широка анализа на протеините на црниот дроб, истражувачите на ЕТХ откриваат протеин кој е неопходен за регенерација на црниот дроб. И тие го објаснуваат механизмот со кој работи овој протеин.
Црниот дроб е центар за детоксикација на телото и може да се регенерира целосно до одредена мера. | одииим/Фотолија
Црниот дроб е единствениот орган што може целосно да се регенерира без лузни, дури и по големи повреди. Затоа, за донација на органи, можете да отстраните дел од црниот дроб и да го користите за друго лице. Човечкиот црн дроб се враќа во првобитната големина за неколку недели, ако не падне под одредена минимална големина. Но, ако некој донира дел од неговиот црн дроб на друго лице, големините на преостанатите делови на црниот дроб се на границата на можноста за регенерација и кај донаторот и кај примателот. Истражувањата и медицината се многу заинтересирани за понатамошно оптимизирање на оваа извонредна способност на црниот дроб. За да го направите ова, важно е да се идентификуваат гените вклучени во регенерацијата и протеините добиени од нив и да се испита нивната функција.
Да се напредува со протеомиката
Истражувачите на ЕТХ од групата Сабин Вернер, професор по клеточна биологија, избраа нов пристап заедно со експертот за протеомика Улрих ауф дем Келер за идентификување на претходно непознати молекуларни актери и сигнални патишта во регенерацијата на црниот дроб. Истражувачите биле особено заинтересирани за протеини кои иницираат регенерација во првите 24 часа по повредата, т.е. пред клетките на црниот дроб да започнат да се размножуваат.
Црниот дроб е најголемата жлезда во телото, вклучен е во голем број метаболички процеси и произведува важни ензими и протеини.
Користејќи голема анализа на протеини, тие утврдија повеќе од 2.500 протеини од клеточната течност и јадрата на клетките на црниот дроб на глувчето. Од непроменети црн дроб, како и оние од кои претходно биле хируршки отстранети две третини од црниот дроб. Постапката одговара на онаа што се спроведува кај луѓето, на пример, откако е отстранет тумор.
Откриен централен прекинувач
Со помош на статистички методи и претходни биолошки сознанија, истражувачите го намалиле изборот на пронајдени протеини. Со Недд4: 1, протеинот конечно се издвои од толпата. Следните студии потврдија дека Nedd4-1 игра централна улога во регенерацијата на црниот дроб.
Сабин Вернер и нејзините колеги веќе беа запознаени со Nedd4-1: Тоа е ензим кој убиквитира други протеини, т.е. може да ги промени со приложување на малиот протеин убиквитин. „Бевме изненадени, сепак, што многу малку се знаеше за ubiquitination при регенерација на црниот дроб и ништо не се знаеше за улогата на Nedd4-1 во овој процес“, вели професорот по ЕТХ.
Таканаречените експерименти со нокдаун им покажаа на научниците дека овој ензим всушност игра централна улога. Со помош на специјални рибонуклеински киселини, познати на експертите како мала мешачка РНК (siRNA), истражувачите успеаја да го исклучат Nedd4-1 во црниот дроб на глувците. Клетките на црниот дроб погодени од ова исклучување последователно не беа во можност ефикасно да се поделат, а делумно ампутираните црн дроб на животните се обновија слабо или воопшто не се обновија. По неколку дена, ова доведе до откажување на овој витален орган, така што испитаните животни мораа да бидат евтаназирани навремено. Нокдаунот на Nedd4-1 немаше никакво влијание врз клетките на недопрениот црн дроб.
Влијае на важни рецептори
Научниците од ЕТХ исто така беа во можност да покажат како работи Nedd4-1. Ензимот работи индиректно со активирање на преносот на сигналот преку рецепторите за фактор на раст лоцирани во мембраната на клетките на црниот дроб.
Во случај на повреда - без оглед на ткивото - големи количини на фактори на раст влегуваат во циркулацијата. Со цел да се стимулираат клетките да се размножуваат, овие фактори на раст треба да се прикачат на одредени рецептори на површината на клетката. Ова активира сигнална каскада, на крајот од која ќелијата ја добива наредбата за поделба. Nedd4-1 активира молекула на адаптер што е врзана за таков рецептор. Само кога Nedd4-1 го обезбеди овој адаптер со молекула на убиквитин, даден е почетен сигнал за клеточна делба и регенерација на црниот дроб.
Без Nedd4-1 адаптерот не се активира ефикасно или воопшто и синџирот на сигнал е сериозно нарушен. „Сега сме во можност да го набудуваме овој процес in vivo за прв пат“, радосно вели Улрих, ауф Дем Келер.
Можна фармацевтска цел
Nedd4-1 може да биде интересна цел за фармацевтски интервенции, на пример, за промовирање на регенерација на црниот дроб со соодветни лекови или за интервенирање во тумори со блокирање на Nedd4-1. „Бидејќи овој протеин има клучна функција во влијанието на факторите на раст“, вели ауф дем Келер. Иако студијата е спроведена на глувци, таа лесно може да се пренесе на луѓе. Истите протеини се наоѓаат во човечките клетки на црниот дроб како и во клетките на црниот дроб на глувчето. Регенерацијата кај луѓето и животните е споредлива.
„Она што го покажуваме овде е сè уште основно истражување“, нагласува Вернер. Затоа е неизвесно дали новото знаење може еден ден да се искористи добро. Бидејќи целата приказна е исто така незгодна. Бујниот раст (црн дроб) може да доведе до тумори. „Регенерацијата има некои паралели со ракот“, вели професорот по ЕТХ. Постојат индикации дека Nedd4-1 е формиран во поголема мера кај рак на црниот дроб. „Значи, премногу од тоа не е добро, ниту, пак, е премалку. Мора да откриеме каде е рамнотежата. За да го направиме ова, мора многу подобро да ја разбереме меѓусебната поврзаност на различните фактори пред да помислиме на директно интервенирање во регенерацијата на црниот дроб, влијаејќи на специфични протеини “, вели Вернер. (ЕТХ, црвена)