Wątroba słynie ze zdolności do regeneracji. Jest w stanie całkowicie odbudować się nawet po usunięciu chirurgicznym dwóch trzecich swojej masy. Niestety, uszkodzenia spowodowane lekami, nadużywaniem alkoholu lub otyłością w końcu mogą prowadzić do niewydolności wątroby. Aktualnie jedynym skutecznym leczeniem schyłkowej niewydolności wątroby jest przeszczepienie organu.
Niestety, dostępność narządów do przeszczepienia jest ograniczona. Pacjenci mogą czekać od 30 dni do ponad pięciu lat na przeszczepienie wątroby w Stanach Zjednoczonych. Z ponad 11 600 pacjentów w 2021 roku oczekujących na przeszczepienie wątroby, tylko niespełna 9 200 otrzymało go.
Co jednak, jeśli zamiast przeszczepiania wątroby istniałby lek, który pomógłby wątrobie zregenerować się?
Profesor Satdarshan (Paul) Singh Monga, założyciel i dyrektor Pittsburgh Liver Research Center, prowadzi badania nad regeneracją wątroby i walką z nowotworami wątroby. W jego badaniach z 2022 roku jego zespół i on odkryli, że aktywacja określonego białka za pomocą nowego leku może przyspieszyć proces regeneracji i naprawy wątroby po poważnych urazach lub częściowym usunięciu wątroby u myszy.
Wątroba pełni ponad 500 kluczowych funkcji w organizmie, takich jak produkcja białek transportujących tłuszcze przez organizm, przekształcanie nadmiaru glukozy w glikogen do magazynowania czy rozkładanie toksyn, takich jak amoniak. Komórki wątroby, czyli hepatocyty, wykonują te liczne zadania dzięki strategii podziału i podboju, zwanej również zonacją. To rozdziela wątrobę na trzy strefy z różnymi zadaniami, a komórki są kierowane do wykonywania specjalizowanych funkcji poprzez aktywowanie konkretnych genów aktywnych w każdej strefie. Jednak to, co kontroluje ekspresję tych genów, nie było dotąd dobrze zrozumiane.
W ciągu ostatnich dwóch dekad zespół profesora Mongi i inne laboratoria zidentyfikowały grupę 19 białek, zwanych Wnt, które odgrywają ważną rolę w kontrolowaniu funkcji i regeneracji wątroby. Chociaż naukowcy wiedzą, że białka Wnt pomagają aktywować proces naprawy uszkodzonych komórek wątroby, to nie było jasne, które z nich dokładnie kontrolują zonację i regenerację oraz gdzie dokładnie w wątrobie się znajdują.
Aby zidentyfikować te białka i ich pochodzenie, zespół Mongi użył nowej technologii zwanej kartografią molekularną, aby określić, jak silnie i gdzie aktywne są 100 geny odpowiedzialne za funkcje wątroby. Odkryli, że tylko dwa z 19 genów Wnt, Wnt2 i Wnt9b, były funkcjonalnie obecne w wątrobie. Okazuje się, że Wnt2 i Wnt9b znajdują się w komórkach śródbłonka wyścielających naczynia krwionośne w strefie 3 wątroby, która odgrywa rolę w wielu funkcjach metabolicznych.
Niespodziewanie usunięcie tych dwóch genów Wnt sprawiło, że wszystkie komórki wątroby wyrażały tylko geny typowe dla strefy 1, co znacząco ograniczało ogólną funkcję wątroby. To odkrycie sugeruje, że komórki wątroby doświadczają ciągłego naprzemiennego aktywowania genów, które może zmieniać ich funkcje, a Wnt jest głównym regulatorem tego procesu.
Usunięcie dwóch genów Wnt z komórek śródbłonka całkowicie zatrzymało podziały komórek wątroby i w konsekwencji regenerację po częściowym usunięciu wątroby.
Następnie zespół postanowił sprawdzić, czy nowy lek może przywrócić zonację wątroby i jej regenerację. Lek ten, nazywany przeciwciałem FL6.13, pełni podobne funkcje jak białka Wnt, w tym aktywowanie regeneracji wątroby. W ciągu dwóch dni podawano ten lek myszom, u których geny Wnt2 i Wnt9b zostały usunięte z komórek śródbłonka wątroby. Okazało się, że lek ten był w stanie prawie całkowicie przywrócić podziały komórek wątroby i funkcje naprawcze.
Na zakończenie zespół zdecydował się sprawdzić, jak dobrze lek ten działa w przypadku regeneracji wątroby po przedawkowaniu leku przeciwbólowego, takiego jak paracetamol. Przedawkowanie paracetamolu może spowodować poważne uszkodzenia wątroby. Bez natychmiastowej pomocy medycznej może prowadzić do niewydolności wątroby i śmierci. Przedawkowanie paracetamolu jest jedną z najczęstszych przyczyn poważnych uszkodzeń wątroby, które wymagają przeszczepienia w Stanach Zjednoczonych. Obecnie dostępny jest tylko jeden lek do leczenia przedawkowania paracetamolu, który jest skuteczny tylko wtedy, gdy jest stosowany krótko po przedawkowaniu.
Zespół testował nowy lek na myszach z uszkodzeniem wątroby spowodowanym toksycznymi dawkami paracetamolu. Okazało się, że jedna dawka leku była w stanie zmniejszyć biomarkery uszkodzenia wątroby – białka uwalniane przez wątrobę po uszkodzeniu – we krwi i zmniejszyć śmierć tkanki wątroby. Wyniki te wskazują na naprawę komórek wątroby i regenerację tkanki.
Jednym ze sposobów na rozwiązanie problemu braku dostępności narządów do przeszczepienia jest poprawa leczenia chorób wątroby. Choć obecne leki skutecznie leczą zapalenie wątroby typu C, wirusową infekcję powodującą stan zapalny wątroby, inne choroby wątroby nie odnotowały takiego samego postępu. Brak skutecznych leków na choroby wątroby alkoholowej czy niealkoholowej stłuszczeniowej sprawia, że wielu pacjentów pogarsza się i kończy potrzebą przeszczepienia wątroby.
Zespół profesora Mongi wierzy, że poprawa zdolności wątroby do samoregeneracji może pomóc zredukować potrzebę przeszczepień. Dalsze badania nad lekami wspomagającymi regenerację wątroby mogą przyczynić się do złagodzenia problemu chorób wątroby na całym świecie.
Źródło: Yahoo News
