Учените са описали как клетките се активират, за да предизвикат фиброза и белези по органите.

Ново проучване на Unity Health Toronto, което изследва как фибробластните клетки в тялото се активират, за да причинят фиброза и образуване на белези по органи, беше публикувано в списанието Nature Reviews Molecular Cell Biology. Фиброзата и образуването на белези по органи са водеща причина за смърт, като доказателствата сочат, че те са отговорни за до 45% от смъртните случаи в развитите страни.

Фиброзата е процес, при който фибробластните клетки в тялото ни произвеждат излишни количества протеинов комплекс, наречен извънклетъчна матрица (ECM). ECM съдържа протеини като колаген, еластин и фибронектин и може да се разглежда като вид „лепило“ в цялото тяло, което свързва различните органи на нашето тяло, поддържайки техните граници.

Обикновено фибробластите произвеждат ECM, за да поддържат тъканната структура и да помогнат за възстановяването на увредена или наранена тъкан. Например, при нормални обстоятелства, когато се порежете, фибробластите се придвижват до мястото на порязването или раната, размножават се и произвеждат ECM, за да помогнат за заздравяването на раната. При фиброза обаче фибробластите получават определени сигнали, които ги активират да произвеждат свръхексплоатационен матрикс.

Този излишък от извънклетъчна материя (ECM), особено излишъкът от колаген, може да доведе до образуване на белегова тъкан, която може да наруши функцията на органите. Фиброзата може да се появи във всяка тъкан или орган в тялото, включително белите дробове, черния дроб, бъбреците и сърцето, и е свързана с много често срещани заболявания, често в късните им стадии.

Ново проучване обобщава някои от сигналите и молекулярните механизми, които играят роля в активирането на фибробластите за свръхпроизводство на извънклетъчната матка (ECM). Изследователите обсъждат също хетерогенността на фибробластите и как по-голямата им хетерогенност може да повлияе на лечебния процес.

„Този преглед се опитва да разкрие някои от нашите знания и разбирания – или неразбиране – за фибробластите и тяхното активиране“, каза д-р Борис Хинц, автор на изследването и учен в Центъра за биомедицински науки „Кийнън“ в болница „Сейнт Майкълс“.

„Обикновено говорим за активиране на фибробласти от латентно състояние при нормално заздравяване и фиброза. Но клетките, които бяха активирани, за да създадат нов извънклетъчен матрикс (ECM), не бяха наистина латентни и не всички от тях бяха фибробласти“, каза Хинц. „Искахме да разберем точно кои клетки се активират. Какви видове активации се случват – например: „Кои са ключовите сигнали, които активират тези фибробласти и как?“

Ядрена механотрансдукция и миофибробластна памет. Източник: Nature Reviews Molecular Cell Biology (2024). DOI: 10.1038/s41580-024-00716-0

Фибробластите остават „налице“. Докторантът Ферештех Садат Юнеси помогна за провеждането на прегледа. Юнеси е член на лабораторията Hintz и студент в Центъра за обучение на изследователи „Сейнт Майкълс“.

„Един от ключовите сигнали идва от механичното напрежение в уплътнената среда на фиброзните области. Когато тъканите претърпят фиброза, те стават много по-твърди от нормалното заради тези фибробласти, които започват да свръхпроизводяват и реорганизират извънклетъчната мембрана (ECM),“ каза Юнеси.

„Тези фибробласти усещат сковаността около тях, което ги държи „включени“ дори след като първоначалното нараняване е заздравяло. Тези механично индуцирани фибробласти влошават фиброзната област с постоянната си активност.“

Хинц каза, че след като изследователите разберат по-добре сигналите и механизмите, участващи в активирането на фибробластите, те биха могли да разработят терапии и интервенции, за да прекъснат този процес и да спрат свръхпроизводството на извънклетъчната матриксна маса (ECM), като по този начин спрат фиброзата.

„Трябва ни начин да лекуваме фиброзата. Учените знаят за фиброзата от около век и все още няма лечение“, каза Хинц. „Само с две лекарства, одобрени в момента, можем да спрем фиброзата в някои органи – в най-добрия случай. Крайната цел би била да „инструктираме“ клетките, образуващи белези, да отстраняват излишния извънклетъчен матрикс (ECM) с фармацевтично ръководство. Натам се насочва науката и това е крайната мечта.“