Создан клеточный атлас регенерирующей печени

Печень обладает уникальной способностью к регенерации, что критически важно для восстановления после травмы или операции. Учёные из Медицинского центра Лейпцигского университета, Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка, Дрезденского технического университета и ETH Zurich исследовали на клинических образцах, как типы клеток в печени меняются до и после регенерации. Они создали клеточный атлас и опубликовали исследование в Nature Communications.

В клинической практике регенерацию печени запускают с помощью установленной процедуры — эмболизации воротной вены (PVE). Её применяют у пациентов с опухолями печени, чтобы улучшить функцию оставшейся части органа после резекции.

Процедура PVE блокирует воротную вену, питающую кровью определённые сегменты печени. В результате кровь усиленно поступает в другие сегменты, вызывая их увеличение и сокращение заблокированных участков.

В Медицинском центре Лейпцигского университета перед операцией у пациентов инициировали регенерацию доли печени с помощью PVE. Для текущего исследования были взяты образцы тканей после PVE. Было проанализировано около 21 000 клеток и 9 400 клеточных ядер.

«Определив типы клеток с помощью современных аналитических методов, мы смогли создать клеточный атлас здоровой человеческой печени. Наше исследование вносит ценный вклад в гепатологию для лучшего понимания таких заболеваний, как фиброз, цирроз и развитие рака печени», — говорит доктор Георг Дамм, автор-корреспондент статьи.

Клеточный атлас — это набор карт, упорядочивающих типы клеток ткани по различиям в их активных генах. Сравнение карт регенерирующей и здоровой ткани печени показало:

• Повышенную регуляцию генов, связанных с процессами развития, клеточной адгезией и воспалением.
• Изменение архитектуры самых мелких структурных единиц печени (состоящих из эпителиальных клеток) от воротной вены к центральной. Этот процесс важен для метаболических функций органа.

Также наблюдались изменения в составе подтипов сосудистых и иммунных клеток, что указывает на сложную и динамичную адаптацию ткани. Анализ коммуникации между разными типами клеток печени показал, что клетки соединительной ткани формируют центр взаимодействия между иммунными и сосудистыми клетками, и подчеркнул важность межклеточных белков в регенерации.

«Фиксация динамических изменений в этой модели регенерации открывает новые возможности для будущих терапевтических вмешательств. Новые данные представляют собой богатый источник для изучения клеточных и гистологических изменений при регенерации печени человека. В последующих исследованиях мы хотим подробнее изучить отдельные механизмы и дополнительно проверить их на человеческих моделях», — говорит профессор Даниэль Зеехофер.