Ученые обнаружили в печени новый тип клеток, который играет решающую роль в восстановлении повреждений. Эти «клетки-лидеры» отвечают за втягивание здоровых тканей в раны по мере их заживления после травмы, по существу заполняя пробелы и позволяя происходить клеточной регенерации.
По мнению ученых из Центра исследований воспалений при Эдинбургском университете в Шотландии, эти новые знания могут быть использованы для создания новых методов лечения заболеваний печени. Они описали свои выводы в статье, опубликованной в журнале Nature.
«Передовые технологии позволили нам впервые изучить регенерацию печени человека в высоком разрешении, что облегчило идентификацию типа клеток, который имеет решающее значение для восстановления печени», — сказал доктор соавтор исследования профессор Нил Хендерсон. «Мы надеемся, что наши результаты ускорят открытие столь необходимых новых методов лечения пациентов с заболеваниями печени».
Печень помогает удалять токсины из нашей крови, вырабатывает желчь для удаления отходов пищеварения и метаболизирует лекарства. Печень также обладает замечательной способностью восстанавливаться после повреждений, например, вызванных вирусными инфекциями, такими как гепатит, повреждение, вызванное приемом лекарств, и алкогольная болезнь печени.
Однако иногда печень настолько повреждена, что не может восстановиться достаточно быстро, что приводит к острой печеночной недостаточности, от которой ежегодно страдают более 2000 американцев. Заболевание может развиться в течение 48 часов и потенциально вызывать такие симптомы, как пожелтение кожи, сильное кровотечение, отек мозга и дисфункция многих органов.
В зависимости от причины некоторые случаи острой печеночной недостаточности, например, вызванной отравлением, можно вылечить с помощью лекарств. Однако в тяжелых случаях единственным лекарством является экстренная трансплантация печени. Поэтому существует острая необходимость в новых методах лечения, которые улучшат естественную способность печени к самовосстановлению, говорят авторы новой статьи.
Чтобы лучше охарактеризовать этот процесс заживления, Хендерсон и его коллеги изучили ткань печени пациентов с острой печеночной недостаточностью, которым впоследствии была проведена трансплантация. Хотя многие клетки печени этих пациентов могли размножаться, в их печени все равно наблюдались признаки значительного повреждения. Поэтому команда задалась вопросом, требует ли восстановление печени чего-то большего, чем просто создание новых клеток для замены поврежденных.
Поэтому команда секвенировала гены каждой клетки печени, сравнивая гены пациентов с острой печеночной недостаточностью с генами здоровых людей. Это позволило им создать «атлас» регенерации печени, показывающий, какие клетки были активны и когда находились в процессе восстановления, включая недавно обнаруженные клетки-лидеры.
Команда также наблюдала за этими клетками у мышей, поскольку они помогали восстанавливать печень после повреждения, вызванного ацетаминофеном. Они заметили, что во время заживления ран первыми появляются лидерные клетки, которые быстро закрывают рану, прежде чем пролиферация клеток поможет еще больше закрыть разрыв. Это говорит о том, что печень отдает приоритет закрытию раны до образования новой ткани, чтобы предотвратить попадание бактерий в орган из кишечника и вызвать широко распространенную инфекцию, пишут авторы в статье.
