Nowo odkryte komórki wątroby mogą chronić przed groźną chorobą wątroby

Nowe badanie opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Journal of Clinical Investigation otwiera nowe możliwości w leczeniu poważnych chorób wątroby. Naukowcy zidentyfikowali nieznany dotąd typ komórek wątrobowych, które mogą chronić przed metabolicznym stłuszczeniowym zapaleniem wątroby z zapaleniem (MASH). Choroba ta, będąca cięższą postacią MASLD, dotyka od 5% do 10% dorosłych w Stanach Zjednoczonych i prowadzi do marskości oraz raka wątroby.

Komórki wątroby a mechanizmy obronne

Wątroba składa się z ponad dziesięciu różnych typów komórek, w tym hepatocytów (komórek wątrobowych) oraz komórek podporowych i odpornościowych. Zespół badaczy pod kierunkiem prof. Jiandie Lina z University of Michigan Life Sciences Institute bada, w jaki sposób te komórki komunikują się ze sobą, aby utrzymać zdrowie wątroby, oraz jak zmienia się ta komunikacja w chorobie.

Naukowcy przeanalizowali ekspresję genów w pojedynczych hepatocytach zarówno w zdrowych wątrobach, jak i tych dotkniętych MASH. Ich celem było zidentyfikowanie komórek, które mogłyby wskazywać na ryzyko rozwoju choroby. Wyniki okazały się zaskakujące.

Zaskakujące odkrycie nowej populacji komórek

„Tradycyjnie hepatocyty dzieli się na trzy strefy w zależności od wzorców ekspresji genów specyficznych dla ich lokalizacji i funkcji” – wyjaśnia prof. Lin, główny autor badania i profesor biologii komórkowej oraz rozwojowej. „Analiza danych ujawniła jednak coś nieoczekiwanego: oprócz tych trzech grup, odkryliśmy nowy klaster komórek o unikalnej tożsamości. Co więcej, te komórki występowały wyłącznie w wątrobach dotkniętych MASH.”

Kluczową cechą wyróżniającą te komórki była ekspresja genów związanych z senescencją komórkową – stanem, w którym komórki przestają się dzielić, ale nie umierają. W tym stanie komórki te zakłócają normalne funkcjonowanie tkanki, nasilają szkodliwe stany zapalne i przyczyniają się do rozwoju choroby.

Rola genu THEMIS w ochronie wątroby

Dalsze badania wykazały nietypową aktywność genu THEMIS, który koduje białko o tej samej nazwie. Gen ten jest zwykle aktywny w komórkach odpornościowych T, ale nie w zdrowych hepatocytach. Jednak w wątrobach myszy i ludzi z MASH ekspresja THEMIS była znacznie podwyższona – wręcz należała do najsilniej aktywowanych genów.

„Powstało pytanie: czy zwiększona ekspresja THEMIS szkodzi wątrobie, czy może komórki aktywują ten szlak, aby pomóc w adaptacji do metabolicznego stresu w MASH?” – zastanawia się prof. Lin. Aby to sprawdzić, naukowcy porównali stan wątroby u myszy z normalnym poziomem THEMIS oraz u myszy, u których gen ten został usunięty wyłącznie z hepatocytów.

Eksperymenty na myszach potwierdzają ochronną rolę THEMIS

Wyniki były jednoznaczne: wątroby myszy bez THEMIS wykazywały większe uszkodzenia, nasiloną senescencję, stany zapalne i zwłóknienie. Natomiast zwiększenie poziomu THEMIS w hepatocytach doprowadziło do zmniejszenia senescencji i lepszej ochrony przed uszkodzeniami wątroby oraz rozwojem MASH.

„To bardzo obiecujące odkrycie, ponieważ tylko nieliczne wcześniejsze badania zidentyfikowały tę populację komórek, a ich rola w chorobie pozostawała nieznana” – mówi Xiaoxue Qiu, pierwsza autorka badania i niedawno powołana na stanowisko kierowniczki własnego laboratorium.

Perspektywy dla przyszłych terapii

Odkrycie to otwiera nowe możliwości w leczeniu MASH i innych chorób wątroby. Zrozumienie mechanizmów obronnych organizmu, takich jak aktywacja THEMIS, może doprowadzić do opracowania nowych terapii celowanych, które będą wspierać naturalne procesy ochronne wątroby.

„Nasze badania pokazują, że nie wszystkie komórki w wątrobie są sobie równe. Niektóre z nich mogą pełnić kluczową rolę w ochronie przed chorobami, a ich zrozumienie może być kluczem do skutecznego leczenia” – podsumowuje prof. Lin.