Но когда происходит что-то, что серьезно повреждает достаточно этих клеток - например, передозировка обезболивающего, повреждающая печень, - эта жизненно важная работа может резко остановиться.
Имея несколько хороших вариантов лечения, более 2, 000 американцев умирают от острой печеночной недостаточности каждый год.
Теперь, новые исследования указывают на потенциальный способ предотвратить этот ущерб, но, что более важно, даже лечить его - а также как возможный способ лучше контролировать здоровье пациентов, которые пострадали от него.
В новой статье, опубликованной в Труды Национальной академии наук , команда из Мичиганского университета описывает, как белок, участвующий в одной из самых основных функций печени, также подает сигнал тревоги при повреждении клеток печени.
Эта тревога, и помощь, которую он вызывает от иммунной системы, может помочь защитить печень от дальнейшего повреждения, сообщают исследователи. Это может даже ускорить восстановление поврежденной печени после травмы, говорит Бишр Омари, Доктор медицины, Кандидат наук., который руководил исследовательской группой.
Неожиданная функция
Работая с командой коллег из UM из разных областей, Омари и бывший научный сотрудник Мин-Юнг Пак, Кандидат наук., обнаружил неожиданную функцию фермента CPS1, сокращенно от карбамоилфосфатсинтетазы-1.
Как обычно, CPS1 играет ключевую роль в разложении аммиака, продукт жизнедеятельности, от которого необходимо избавиться организму. Это происходит в митохондриях основных клеток печени, называется гепатоцитами.
Несколько лет назад, Омари и его команда обнаружили CPS1 в неожиданном месте:в крови животных и людей с острым повреждением печени. Они показали, что количество CPS1 в крови служило индикатором степени повреждения, но также обнаружили, что он быстро покидал кровь. Это сделало его потенциальным ранним маркером восстановления после повреждения печени.
В новой газете они сообщают, что CPS1 обычно выделяется в желчь, но попадает в кровь при остром повреждении печени. Они были удивлены, узнав, куда исчез CPS1:внутри белых кровяных телец, называемых моноцитами. Там, они нашли, он совершает доброе дело.
"CPS1, очищенный от крови, перепрограммирует моноциты, чтобы стать противовоспалительным и перейти в печень, "говорит Омари, Профессор кафедры молекулярной и интегративной физиологии и отделения гастроэнтерологии и гепатологии Медицинской школы Университета штата Мэриленд. "Эта цитокиноподобная функция, что совершенно не связано с его обычной ферментативной функцией, обеспечивает механизм наблюдаемого нами защитного эффекта. Это очень интересно, поскольку открывает потенциальные возможности для разработки новых методов лечения ».
Собираем головоломку CPS1
Парк, сейчас научный сотрудник Колледжа ветеринарной медицины Национального университета Чоннам в Южной Корее, вел кропотливую работу по изучению CPS1 в крови, Костный мозг, печень и желчь мышей, и работает над повышением его уровня в крови, вводя мышам дополнительный запас, который она произвела в лаборатории.
Исследователи давали этот экзогенный CPS1 мышам до того, как они подвергали их воздействию парацетамола - того же самого распространенного безрецептурного лекарства, которое принимают миллионы людей. и это может повредить печень в достаточно высоких дозах и в сочетании с другими веществами. Даже когда мыши получали достаточно высокие дозы, чтобы вызвать острую травму, те, кто предварительно получил добавленный CPS1, не страдали серьезного повреждения печени.
Когда исследователи вводили CPS1 мышам после того, как они получили высокую дозу парацетамола, печень животных показала значительные признаки восстановления.
«Количество CPS1, выделяемого в кровь, естественным образом недостаточно, чтобы справиться с травмой, поэтому повышение становится очень полезным, - говорит Парк. - Напротив, если печень пролила слишком много крови, тогда это означает, что слишком много клеток печени погибло, чтобы иметь шанс восстановиться ».
Другой созданный в лаборатории, или рекомбинантный, форма CPS1, не обладающая способностью выполнять обычное действие по переработке аммиака, действовала как противовоспалительное средство так же, как и обычный фермент. Таким образом, исследователи могли сказать, что эффекты были вызваны его иммунной способностью, что они также продемонстрировали с помощью дополнительных изощренных методов.
Следующие шаги
Омари отмечает, что, поскольку CPS1 является довольно большим белком, любые попытки использовать и понять его терапевтические возможности могут быть улучшены путем определения того, какие из его компонентов являются наиболее важными для запуска противовоспалительного ответа.
Он и его команда работают над тем, чтобы точно оценить, как это работает у мышей, и определить, можно ли его в конечном итоге использовать в качестве терапевтического средства для людей. Тем не мение, он предупреждает, что потребуется значительно больше работы, чтобы определить возможность его использования человеком.
В исследовательскую группу вошли Юнцзя Фэн и Грэм Брэди из лаборатории Омари; Луи Д'Альси, Джун Ву и Донг-ил Ким из отделения физиологии UM; гастроэнтеролог Мишель Андерсон и специалист по печеночной недостаточности Роберт Фонтана; Алексей Несвижский, Николас Лукач и Венкатеша Басрур из отделения патологии U-M; и Йорг Лаханн из Института биомедицинской инженерии и биоинтерфейсов UM. В исследовании использовалась проточная цитометрия U-M, Микроскопия, Протеомика, и Исследовательские ядра Vector.
Исследование финансировалось Национальным институтом здравоохранения (DK47918, г. TR002240 и DK34933), в том числе награду Программы стипендиатов постдокторантуры, присуждаемой Парку через Мичиганский институт клинических исследований и исследований в области здравоохранения.
Университет Мичигана подал заявку на получение патента на использование CPS1 в качестве противовоспалительного биологического средства, а также за его потенциальную полезность в качестве биомаркера для прогнозирования тяжести острой печеночной недостаточности.
Болезнь Паркинсона можно предотвратить с помощью кишечных микробов
Один из распространенных кишечных организмов, который помогает нам лучше переваривать пищу, также может быть мощным инструментом в предотвращении или обращении симптомов болезни Паркинсона (БП). согла
Бактерии в родовых путях снижают риск рака яичников
Новое исследование показывает, что такая простая вещь, как мазок из шейки матки, может помочь сотням женщин с чрезвычайно высоким риском рака яичников из-за мутации в гене BRCA1. Было показано, что
Слизь в лейке для душа может содержать опасные легочные бактерии - исследование
Исследование показало, что насадки для душа содержат слизь, которая может быть домом для потенциально опасных бактерий, которые приводят к тяжелым заболеваниям легких. Эксперты объясняют, что микобакт
