Лаборатория стволовых клеток USC Энди МакМахона определила тип поврежденных клеток, которые могут способствовать переходу от острого повреждения почек к хроническому заболеванию почек, как описано в новом исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS ). .
«Острое повреждение почек может быть частым побочным эффектом хирургии, сепсиса или некоторых рецептурных препаратов , и эффективного лечения не существует», — сказал МакМахон, доктор медицинских наук Кека, профессор биологии стволовых клеток, регенеративной медицины и биологических наук в USC. «Даже легкая или умеренная травма может перерасти в хроническое заболевание почек , от которого страдает 9,1 процента населения мира и ежегодно умирает 1,2 миллиона человек».
В почках взрослого человека отсутствуют стволовые клетки для регенерации поврежденной ткани примерно в 1 миллионе фильтрующих единиц, которые называются нефронами. Повреждение преимущественно происходит в сегменте нефрона, известном как проксимальный каналец. К счастью, дифференцированные клетки проксимальных канальцев (PTC) действительно обладают способностью к восстановлению.
Процесс ремонта
Чтобы понять этот процесс восстановления, первые авторы Луиза М.С. Герхардт, Цзин Лю и их коллеги из лаборатории МакМахона первыми разработали способ отслеживания поврежденных ПТК у лабораторных мышей с помощью белка, называемого кератин-20, который клетки, как правило, вырабатывают после острой почечной недостаточности. травма .
Как и ожидалось, когда внезапная травма спровоцировала смерть некоторых PTC, количество выживших увеличилось, чтобы восстановить травму. Однако через несколько недель после восстановления функции почек ученые заметили, что на месте первоначального повреждения, а также в регионах, удаленных от первоначального повреждения, появляются PTC, которые не восстанавливаются нормально. В отличие от нормальных ПТК, эти поврежденные клетки проявляли активность генных сетей, вовлеченных в воспаление, рубцевание и миграцию клеток — особенности, связанные с медленным прогрессированием хронического заболевания почек.
Предоставлено: Pixabay / CC0 Public Domain.
Как поврежденный PTCS может способствовать прогрессированию болезни
Некоторые из вредных PTC проявили активность как в генах, поддерживающих выживание, так и в генах, которые способствуют запрограммированной гибели клеток, нормальному процессу самоуничтожения непоправимо поврежденных клеток. Как наблюдается при раке, гены , способствующие выживанию, могут предотвращать запрограммированную гибель клеток, несмотря на аномалии, которые обычно ограничивают выживаемость клеток , повышая вероятность того, что поврежденные клетки задерживаются, способствуя прогрессированию заболевания .
«Это исследование представляет динамическую картину того, как начальная травма, даже если она легкая, приводит к созданию вредных ПТК, которые, вероятно, способствуют хроническому заболеванию почек», — сказал МакМахон, который также является директором Центра регенерации Эли и Эдит Брод. Медицина и исследования стволовых клеток в USC. «Наше исследование также повышает возможность уничтожения этих вредных ПТК либо путем их подготовки к иммунной атаке, либо путем удаления генов, которые мешают нормальной защите запрограммированной гибели клеток ».
В том же выпуске PNAS также есть сопутствующие вопросы и ответы с МакМахоном в ознаменование его недавнего избрания членом Национальной академии наук.
Источник: