Naukowcy opisują, w jaki sposób komórki ulegają aktywacji, powodując zwłóknienie i bliznowacenie narządów
Ostatnia recenzja: 14.06.2024
Cała zawartość iLive jest sprawdzana medycznie lub sprawdzana pod względem faktycznym, aby zapewnić jak największą dokładność faktyczną.
Mamy ścisłe wytyczne dotyczące pozyskiwania i tylko linki do renomowanych serwisów medialnych, akademickich instytucji badawczych i, o ile to możliwe, recenzowanych badań medycznych. Zauważ, że liczby w nawiasach ([1], [2] itd.) Są linkami do tych badań, które można kliknąć.
Jeśli uważasz, że któraś z naszych treści jest niedokładna, nieaktualna lub w inny sposób wątpliwa, wybierz ją i naciśnij Ctrl + Enter.
Nowe badanie przeprowadzone przez Unity Health Toronto, które bada, w jaki sposób komórki fibroblastów w organizmie są aktywowane, aby powodować włóknienie i bliznowacenie narządów, zostało opublikowano w Nature Reviews Molecular Cell Biology. Włóknienie i bliznowacenie narządów to główna przyczyna śmierci, a dowody wskazują, że jest odpowiedzialne za nawet 45% zgonów w krajach rozwiniętych.
Włóknienie to proces, w którym komórki fibroblastów w naszym ciele produkują nadmierne ilości kompleksu białkowego zwanego macierzą pozakomórkową (ECM). ECM zawiera białka, takie jak kolagen, elastyna i fibronektyna, i można ją postrzegać jako rodzaj „kleju” na poziomie ciała, który łączy różne narządy naszego ciała, utrzymując ich granice.
Fibroblasty zazwyczaj produkują ECM, aby wspierać strukturę tkanki i pomagać w naprawie uszkodzonej lub zranionej tkanki. Na przykład w normalnych warunkach, gdy się skaleczysz, fibroblasty przemieszczają się do miejsca skaleczenia lub rany, rozmnażają się i produkują ECM, aby wyleczyć ranę. Podczas włóknienia fibroblasty otrzymują pewne sygnały, które aktywują je do nadmiernej produkcji ECM.
Ten nadmiar ECM, zwłaszcza nadmiar kolagenu, może prowadzić do tworzenia się tkanki bliznowatej, która może upośledzać funkcjonowanie narządów. Włóknienie może wystąpić w dowolnej tkance lub narządzie w ciele, w tym w płucach, wątrobie, nerkach i sercu, i jest związane z wieloma powszechnymi chorobami, często w późnych stadiach.
Nowe badanie podsumowuje niektóre sygnały i mechanizmy molekularne, które odgrywają rolę w aktywacji fibroblastów do nadmiernej produkcji ECM. Naukowcy omawiają również heterogeniczność fibroblastów i to, jak ich większa heterogeniczność może wpływać na proces gojenia.
„Niniejszy przegląd próbuje rozwikłać część naszej wiedzy i zrozumienia — lub nieporozumień — na temat fibroblastów i ich aktywacji” — powiedział dr Boris Hinz, autor badania i naukowiec w St. Michael's Keenan Center for Biomedical Science.
„Zwykle mówimy o aktywacji fibroblastów ze stanu uśpienia w normalnym gojeniu i włóknieniu. Jednak komórki aktywowane w celu wytworzenia nowej ECM nie były w pełni uśpione i nie wszystkie z nich były fibroblastami” — powiedział Hinz. „Chcieliśmy dokładnie zrozumieć, które komórki były aktywowane. Jakie rodzaje aktywacji miały miejsce — na przykład: „Jakie są kluczowe sygnały aktywujące te fibroblasty i w jaki sposób?””
Mechanotransdukcja jądrowa i pamięć miofibroblastów. Źródło: Nature Reviews Molecular Cell Biology (2024). DOI: 10.1038/s41580-024-00716-0
Fibroblasty pozostają „włączone” Studentka studiów podyplomowych Fereshteh Sadat Younesi pomogła poprowadzić przegląd. Yunesi jest członkiem Hinz Lab i studentem w St. Michael's Research Training Center.
„Jednym z kluczowych sygnałów jest stres mechaniczny w ciasnym środowisku obszarów zwłóknienia. Kiedy tkanki ulegają zwłóknieniu, stają się znacznie sztywniejsze niż normalnie z powodu tych fibroblastów, które zaczynają nadprodukować i reorganizować ECM” — powiedział Yunesi.
„Te fibroblasty wyczuwają sztywność wokół siebie, co utrzymuje je „włączonymi”, nawet po wygojeniu się pierwotnego urazu. Te mechanicznie indukowane fibroblasty pogarszają obszar zwłóknienia swoją ciągłą aktywnością”.
Hintz powiedział, że gdy naukowcy lepiej zrozumieją sygnały i mechanizmy zaangażowane w aktywację fibroblastów, mogą być w stanie opracować terapie i interwencje, aby przerwać ten proces i zatrzymać nadprodukcję ECM, zatrzymując w ten sposób zwłóknienie.
„Potrzebujemy leku na zwłóknienie. Naukowcy wiedzą o zwłóknieniu od około stu lat i nadal nie ma na niego lekarstwa” – powiedział Hinz. „Dzięki obecnie zatwierdzonym jedynie dwóm lekom możemy w najlepszym przypadku zatrzymać zwłóknienie niektórych narządów. Ostatecznym celem byłoby „poinstruowanie” komórek tworzących blizny, aby usuwały nadmiar macierzy zewnątrzkomórkowej pod kierunkiem farmaceutyków. W tym kierunku zmierza nauka i to jest główny cel ostatecznym marzeniem.”