Vedci opísali, ako sa aktivujú bunky, ktoré spôsobujú fibrózu a zjazvenie orgánov.

Nová štúdia spoločnosti Unity Health Toronto, ktorá skúma, ako sú fibroblastové bunky v tele aktivované a spôsobujú fibrózu a zjazvenie orgánov, bola publikovaná v časopise Nature Reviews Molecular Cell Biology. Fibróza a zjazvenie orgánov sú hlavnou príčinou úmrtí, pričom dôkazy naznačujú, že sú zodpovedné až za 45 % úmrtí v rozvinutých krajinách.

Fibróza je proces, pri ktorom fibroblastové bunky v našom tele produkujú nadmerné množstvo proteínového komplexu nazývaného extracelulárna matrica (ECM). ECM obsahuje proteíny, ako je kolagén, elastín a fibronektín, a možno ju považovať za druh celotelového „lepidla“, ktoré spája rôzne orgány nášho tela a udržiava ich hranice.

Fibroblasty normálne produkujú extracelulárnu matricu (ECM) na podporu štruktúry tkaniva a na pomoc pri oprave poškodeného alebo poraneného tkaniva. Napríklad za normálnych okolností, keď sa porezáte, fibroblasty sa presunú na miesto porezania alebo rany, množia sa a produkujú ECM, aby pomohli rane hojiť. Pri fibróze však fibroblasty dostávajú určité signály, ktoré ich aktivujú k nadmernej produkcii ECM.

Tento nadbytok extracelulárnej hmoty (ECM), najmä nadbytok kolagénu, môže viesť k tvorbe jazvového tkaniva, ktoré môže zhoršiť funkciu orgánov. Fibróza sa môže vyskytnúť v akomkoľvek tkanive alebo orgáne v tele vrátane pľúc, pečene, obličiek a srdca a je spojená s mnohými bežnými ochoreniami, často v ich neskorých štádiách.

Nová štúdia sumarizuje niektoré signály a molekulárne mechanizmy, ktoré zohrávajú úlohu pri aktivácii fibroblastov k nadmernej produkcii ECM. Výskumníci tiež diskutujú o heterogenite fibroblastov a o tom, ako ich väčšia heterogenita môže ovplyvniť proces hojenia.

„Táto štúdia sa pokúša odhaliť niektoré z našich vedomostí a chápania – alebo nepochopenia – fibroblastov a ich aktivácie,“ povedal Dr. Boris Hinz, autor štúdie a vedec v Keenan Centre for Biomedical Science v nemocnici St Michael's.

„Zvyčajne hovoríme o fibroblastoch, ktoré sa aktivujú z dormantného stavu pri normálnom hojení a fibróze. Bunky, ktoré boli aktivované na tvorbu nového ECM, však neboli skutočne dormantné a nie všetky boli fibroblasty,“ povedal Hinz. „Chceli sme presne pochopiť, ktoré bunky sa aktivujú. Aké typy aktivácií sa dejú – napríklad: ‚Aké sú kľúčové signály, ktoré aktivujú tieto fibroblasty a ako?‘“

Jadrová mechanotransdukcia a pamäť myofibroblastov. Zdroj: Nature Reviews Molecular Cell Biology (2024). DOI: 10.1038/s41580-024-00716-0

Fibroblasty zostávajú „na mieste“. S vykonaním prehľadu pomohla aj doktorandka Fereshteh Sadat Younesi. Younesi je členkou laboratória Hintz a študentkou výskumného tréningového centra St. Michael’s.

„Jeden z kľúčových signálov pochádza z mechanického namáhania v zhutnenom prostredí fibrotických oblastí. Keď tkanivá prechádzajú fibrózou, stávajú sa oveľa tuhšími ako normálne kvôli týmto fibroblastom, ktoré začnú nadmerne produkovať a reorganizovať ECM,“ povedal Younesi.

„Tieto fibroblasty cítia tuhosť okolo seba, čo ich udržiava „na mieste“ aj po zahojení počiatočného poranenia. Tieto mechanicky indukované fibroblasty svojou neustálou aktivitou zhoršujú fibrotickú oblasť.“

Hinz povedal, že akonáhle výskumníci lepšie pochopia signály a mechanizmy zapojené do aktivácie fibroblastov, budú môcť vyvinúť terapie a intervencie na prerušenie tohto procesu a zastavenie nadprodukcie ECM, čím sa zastaví fibróza.

„Potrebujeme spôsob, ako vyliečiť fibrózu. Vedci vedia o fibróze už asi storočie a stále neexistuje žiadny liek,“ povedal Hinz. „S iba dvoma v súčasnosti schválenými liekmi môžeme zastaviť fibrózu v niektorých orgánoch – v najlepšom prípade. Konečným cieľom by bolo „inštruovať“ bunky tvoriace jazvy, aby odstránili prebytočný extracelulárny materiál (ECM) pomocou farmaceutických pokynov. Tam smeruje veda a to je konečný sen.“