Ученые определили функции ключевых генов, ответственных за регенерацию печени

Исследователи Медицинского института РУДН определили гены, контролирующие процесс регенерации печени. Они «дают команду» клеткам-гепатоцитам, составляющим 80% органа, делиться. Результаты исследования помогут в разработке новых методов восстановления печени у пациентов с хроническим гепатитом, склерозирующим холангитом, а также после резекции печени.

Гепатоциты отвечают за ключевые функции печени: удаление токсинов, синтез и хранение белков и холестерина. В здоровом органе они находятся в состоянии покоя. При повреждении или частичной резекции гепатоциты начинают быстро делиться, что позволяет печени успешно восстановиться даже из четверти оставшейся ткани.

Проблемы с регенерацией наблюдаются при хронических заболеваниях (гепатит, холангит) и после обширных резекций, когда остается менее четверти органа. Кроме того, предыдущие эксперименты показали, что гепатоциты начинают делиться не сразу после повреждения, а с задержкой до двух дней, что может ухудшить шансы пациента на восстановление.

Целью исследования было выявление ключевых генов, контролирующих деление гепатоцитов, и механизмов, ответственных за задержку регенерации.

Эксперимент и результаты

Ученые провели эксперимент на крысах, удалив 80% печени, и отслеживали секретируемые вещества и активность генов. Полноту регенерации оценивали по массе печени и эффективности работы клеток, измеряя уровень фермента аланинаминотрансферазы (ALT) в крови (его наличие указывает на нарушение функции клеток).

Было обнаружено, что начало деления гепатоцитов сопровождалось активацией гена Rb1, который предотвращает избыточный рост клеток, позволяя организму сохранить энергию для деления. Через 24 часа его активность снижалась. Активность гена E2F1, отвечающего за деление клеток, изначально была снижена, но через 24 часа после операции возрастала.

Также выяснилось, что ген met активировался через 6 часов после операции, запуская синтез фактора роста гепатоцитов (HGF). Однако его активность снижалась с 12 до 48 часов после хирургического вмешательства.

Таким образом, исследователи определили полный набор механизмов, замедляющих или ускоряющих регенерацию печени. Это поможет в создании новых препаратов и методик для восстановления печени при гепатитах и после резекции.