Remiantis naujais UT Southwestern Vaikų medicinos centro tyrimų instituto (CRI) tyrimais, kepenų ląstelės turi gyvybiškai svarbų medžiagų apykaitos nelankstumą regeneracijos metu, kad išbadytų disfunkcines ląsteles ir neleistų žalai plisti. Mokslas.
CRI docentas Prashant Mishra, MD, Ph.D., Xun Wang, Ph.D., ir jo kolegos nustatė, kad hepatocitai, ląstelės, atsakingos už daugumą kepenų funkcijų, paprastai naudoja savo mitochondrijas riebalų rūgštims, kurios yra pagrindinis energijos šaltinis, apdoroti. regeneracija. Kai jų mitochondrijos pažeidžiamos, hepatocitai įjungia PDK4 – metabolinį fermentą, kuris riboja ląsteles nuo perėjimo prie alternatyvaus energijos šaltinio – ir ląstelės miršta.
„Yra gerų ir blogų medžiagų apykaitos lankstumo pusių. Nors metabolinis lankstumas dažniausiai buvo apibūdinamas kaip naudingas, nes suteikia ląstelėms galimybę toleruoti besikeičiančią aplinką ar alternatyvius mitybos šaltinius, mūsų išvados rodo, kad lankstumas taip pat gali būti žalingas, nes leidžia pažeistoms ląstelėms išgyventi. “ – sakė daktaras Mišra. „Pažeidus mitochondrijas, kepenų ląstelės aktyviai slopina lankstumą – gerai, jei tai neleidžia žalai plisti“.
CRI mokslininkai iš pradžių tyrė sveikų kepenų ląstelių mitochondrijas tiek normaliomis, tiek regeneracinėmis sąlygomis. Jų analizė parodė, kad riebalų rūgštys iš kitų kūno dalių per kraują buvo pernešamos į kepenis, kad atsinaujintų. Kai mokslininkai blokavo riebalų rūgščių tranzitą, sveikos kepenys buvo lanksčios ir perėjo prie kitų energijos šaltinių, įskaitant cukrų, pavyzdžiui, gliukozę.
Tada mokslininkai ištyrė pelių kepenis, kurių mitochondrijų genuose buvo mutacijų. Pažeistos kepenų ląstelės regeneracijos metu negalėjo panaudoti riebalų rūgščių ir neperėjo prie kitų energijos šaltinių, trukdė kepenims atsinaujinti.
Norėdami suprasti, kodėl lankstumą slopino mitochondrijų mutacijos, Mishra Lab nariai ištyrė genus, kurie kontroliuoja ląstelės gebėjimą naudoti alternatyvius energijos šaltinius. Rezultatai parodė padidėjusį PDK4 geno – neigiamo kelio, reikalingo energijai iš gliukozės reguliatoriaus – lygį. Kai mokslininkai blokavo PDK4, pažeistos kepenų ląstelės tapo metaboliškai lanksčios ir galėjo naudoti kitus energijos šaltinius, kad galėtų plisti ir dubliuotis.
„Kepenys turi nuostabų gebėjimą atsinaujinti po sužalojimo, tačiau svarbu, kad daugintųsi tik sveikos ląstelės. Mes nustatėme, kad metabolinis nelankstumas gali būti naudingas pašalinant nesveikas ląsteles”, – sakė dr. Mishra.
Ankstesni Mishra Lab tyrimai parodė, kad sveikos mitochondrijos yra labai svarbios kepenyse tinkamai organų veiklai ir riebalų rūgščių metabolizmui. Šis naujas tyrimas parodo, kaip regeneruojančios kepenys reguliuoja ląstelių dauginimąsi ir kaip išjungus pagrindinį reguliatorių PDK4 atsiranda nesveikų kepenų su riebalų kaupimu ir steatoze, taip pat žinoma kaip riebiųjų kepenų liga.
„Mitochondrijų pažeidimai dažnai pastebimi sergant įprastomis žmonių ligomis, įskaitant vėžį“, – sakė daktaras Mishra. „Tikimės, kad nustatydami mechanizmus, kuriuos ląstelės naudoja, kad išvengtų žalos plitimo, galime panaudoti šiuos procesus, kad galėtume kovoti su ligomis ir pailginti sveikatą.”