Remiantis nauju tyrimu, kuriam vadovavo USC kamieninių ląstelių mokslininkas Janos Peti-Peterdi ir kuris paskelbtas Klinikinių tyrimų žurnalas.
Šis įgimtas regeneracinis atsakas priklauso nuo nedidelės inkstų ląstelių populiacijos regione, vadinamame makula densa (MD), kuri jaučia druską ir kontroliuoja filtravimą, hormonų sekreciją ir kitas pagrindines šio gyvybiškai svarbio organo funkcijas.
„Mūsų asmeninė ir profesinė misija yra rasti vaistą nuo inkstų ligos, augančios pasaulinės epidemijos, paveikiančios vieną iš 7 suaugusiųjų, o tai reiškia, kad visame pasaulyje gyvena 850 milijonų žmonių arba apie 2 milijonus Los Andželo srityje“, – sakė Peti-Peterdi. fiziologijos, neurologijos ir medicinos profesorius Kecko medicinos mokykloje USC.
„Šiuo metu šios tylios ligos išgydyti nėra. Kol diagnozuojama inkstų liga, inkstai yra negrįžtamai pažeisti ir galiausiai jiems reikia pakaitinės terapijos, pavyzdžiui, dializės ar transplantacijos.”
Siekdami išspręsti šią augančią epidemiją, Peti-Peterdi, pirmoji autorė Georgina Gyarmati ir jų kolegos laikėsi labai netradicinio požiūrio. Priešingai nei tyrinėdami, kaip sergantys inkstai nesugeba atsinaujinti, mokslininkai sutelkė dėmesį į tai, kaip iš pradžių išsivystė sveiki inkstai.
„Žvelgiant iš evoliucinės biologijos perspektyvos, primityvi žuvų inkstų struktūra virto sudėtingesniais ir efektyviau veikiančiais inkstais, kad sugertų daugiau druskos ir vandens”, – sakė Peti-Peterdi, kuris taip pat vadovauja Zilkha neurogenetikos instituto daugiafotoninės mikroskopijos branduoliui. (ZNI).
„Tai buvo būtina norint prisitaikyti prie sausumos aplinkos, kai gyvūnų rūšys pasitraukė iš jūros vandens, kuriame gausu druskos. Štai kodėl paukščiai ir žinduoliai sukūrė MD ląsteles ir šią gražią, didesnę ir efektyvesnę inkstų struktūrą, kad galėtų išlaikyti save ir funkcionaliai prisitaikyti. Norėdami išgyventi, tai yra mechanizmai, į kuriuos mes orientuojamės ir bandome imituoti savo tyrimo metodą.
Atsižvelgdama į šią evoliucijos istoriją, tyrėjų grupė laboratorinėms pelėms šėrė labai mažai druskos turinčią dietą kartu su dažniausiai skiriamu vaistu, vadinamu AKF inhibitoriumi, kuris dar labiau sumažino druskos ir skysčių kiekį. Pelės laikėsi šio režimo iki dviejų savaičių, nes labai mažai druskos dietos gali sukelti rimtų sveikatos problemų, jei jos bus tęsiamos ilgą laiką.
MD regione mokslininkai stebėjo regeneracinį aktyvumą, kurį jie galėjo blokuoti skirdami vaistus, kurie trukdė MD siunčiamiems signalams. Tai pabrėžė pagrindinį MD vaidmenį organizuojant regeneraciją.
Kai mokslininkai toliau analizavo pelių MD ląsteles, jie nustatė genetines ir struktūrines savybes, kurios buvo stebėtinai panašios į nervų ląsteles. Tai įdomus atradimas, nes nervų ląstelės atlieka pagrindinį vaidmenį reguliuojant kitų organų, pavyzdžiui, odos, regeneraciją.
Pelės MD ląstelėse mokslininkai taip pat nustatė specifinius signalus iš tam tikrų genų, įskaitant Wnt, NGFR ir CCN1, kuriuos galima sustiprinti mažai druskos turinčia dieta, kad būtų atkurta inkstų struktūra ir funkcija. Remiantis šiais duomenimis, nustatyta, kad pacientams, sergantiems lėtine inkstų liga (CKD), CCN1 aktyvumas labai sumažėjo.
Siekdami patikrinti šių atradimų terapinį potencialą, mokslininkai suleido CCN1 pelėms, sergančioms CKD tipu, žinomu kaip židininė segmentinė glomerulosklerozė. Jie taip pat gydė šias peles MD ląstelėmis, išaugintomis mažai druskos sąlygomis.
Abu metodai buvo sėkmingi, o gydymas MD ląstelėmis labiausiai pagerino inkstų struktūrą ir funkciją. Taip gali būti dėl to, kad MD ląstelės išskiria ne tik CCN1, bet ir papildomus nežinomus veiksnius, skatinančius inkstų regeneraciją.
„Labai tvirtai jaučiame šio naujo mąstymo apie inkstų atstatymą ir regeneraciją būdo svarbą“, – sakė Peti-Peterdi. „Ir mes esame visiškai įsitikinę, kad tai, tikimės, netrukus baigsis labai galingu ir nauju terapiniu požiūriu.”