Регенерация печени: можно обойтись без стволовых клеток
Печень является одним из немногих органов млекопитающих, способных к самостоятельной регенерации, однако механизмы этого процесса до сих пор являются биологической загадкой. Исследователи университета Копенгагена, работающие под руководством профессора Бо Порсе (Bo Porse), идентифицировали белковый комплекс, выступающий в роли молекулярного переключателя, запускающего программу восстановления ткани печени и одновременно повышающего эффективность ее работы. Это открытие может сместить направление исследовательской работы в области регенеративной медицины от стволовых клеток в сторону упрощения подходов к восстановлению повреждений органов и тканей.
Специализированные клетки, формирующиеся из стволовых клеток в процессе развития организма, как правило, утрачивают способность к делению и формированию новых клеток. Задачу по обновлению тканей выполняют сохраняющиеся в организме стволовые клетки. Одним из исключений являются специализированные клетки печени – гепатоциты. На этих клетках лежит ответственность за выполнение метаболической функции печени, однако при этом они не утрачивают способность давать начало себе подобным. В течение продолжительного времени эта способность оставалась загадкой для специалистов.
В экспериментах на мышах авторы установили, что удаление фрагмента печени запускает молекулярный процесс, начинающийся с изменения регионов связывания генов CEBPA и CEBPB, кодирующих одноименные белки из группы факторов транскрипции – белков, связывающихся со специфичными участками ДНК и за счёт этого регулирующих процесс синтеза мРНК на матрице ДНК (транскрипцию) и, соответственно, экспрессию определенных генов. Более того, на разных этапах острой фазы реакции на повреждение было выявлено три отличных друг от друга варианта временного связывания этих факторов транскрипции.
Повреждение печени может активировать определенные гены, обеспечивающие возможность деления специализированных клеток – гепатоцитов.
По словам исследователей, сделанные наблюдения сопоставимы с закономерностями, выявленными в рамках недавно проведенной работы, посвященной изучению механизмов самообновления популяции клеток иммунной системы – макрофагов. Они считают, что эти данные указывают на существование универсальной программы самообновления, используемой специализированными клетками организма. Дальнейшее изучение вопроса может внести серьезные коррективы в устоявшуюся теорию, согласно которой только стволовые клетки способны к восстановлению повреждений органов и тканей.
Следующим этапом работы будет более детальное изучение молекулярных механизмов, обеспечивающих запуск и подавление активности систем самообновления специализированных клеток.
Статья Janus Schou Jakobsen et al. Temporal mapping of CEBPA and CEBPB binding during liver regeneration reveals dynamic occupancy and specific regulatory codes for homeostatic and cell cycle gene batteries опубликована в журнале Genome Research.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам University of Copenhagen:
Researchers find molecular switch turning on self-renewal of liver damage.
15.03.2013