Os Cientistas revelam o mecanismo da regeneração do fígado

Published on November 12, 2010 at 5:46 AM · No Comments

A capacidade original do fígado entre órgãos para regenerar-se foi compreendida pouco. Os cientistas da Faculdade Médica de Weill Cornell têm derramado Agora a luz em como o fígado se restaura demonstrando isso pilhas endothelial -- as pilhas que formam o forro de vasos sanguíneos -- jogue um papel chave.

Os resultados de seu estudo são publicados hoje na edição em linha da Natureza do jornal, com um estudo do companheiro na introdução do 24 de outubro da Biologia Celular da Natureza que descreve como as pilhas endothelial são activadas para iniciar a regeneração do órgão.

Tem-se sabido por muito tempo que as pilhas endothelial conduzem passiva o sangue, passando o oxigênio, os nutrientes e o desperdício metabólico a e dos tecidos através das paredes capilares. Contudo, nos estudos publicados nos últimos anos, os pesquisadores de Weill Cornell demonstraram que as pilhas endothelial influenciam activamente a auto-renovação de determinadas populações da célula estaminal e a regeneração do tecido. Agora, estes cientistas descobriram o papel “instrutivo” das pilhas endothelial na regeneração do fígado. Mais, os pesquisadores acreditam que nos próximos anos será possível facilitar curar os fígados danificados transplantando determinados tipos de pilhas endothelial com pilhas de fígado.

“Nós encontramos que pilhas especializadas do vaso sanguíneo no fígado -- um tipo específico de pilha endothelial sinusoidaa -- inicie e sustente a regeneração do fígado produzindo os factores de crescimento que nós identificamos. Isto que encontra abrirá a porta para projetar terapias novas tratar os fígados danificados,” diz o autor superior do estudo, o Dr. Shahin Rafii, que é o Arthur B. Belfer Professor na Medicina Genética e no co-director do Instituto da Célula Estaminal de Ansary na Faculdade Médica de Weill Cornell e de um investigador do Howard Hughes Medical Institute.

O fígado executa muitas funções fisiológicos, incluindo convertendo nutrientes em componentes essenciais do sangue; armazenando vitaminas e minerais; produzindo a bilis para digerir gorduras; coagulação de sangue de regulamento; e substâncias de metabolismo e de desintoxicação que seriam de outra maneira prejudiciais. Quando o fígado funciona mal, as conseqüências podem ser graves. A falha de Fígado, devido à cirrose, vários formulários da hepatite, e outras doenças, mata uns 60.000 Americanos pelo ano. Mas a capacidade do fígado para a regeneração é surpreendente.

“Até nosso estudo, os caminhos moleculars e celulares que iniciariam e para manter a regeneração do fígado não foram sabidos,” diz o Dr. Bi-Senador Ding, autor do estudo primeiro e um companheiro pos-doctoral superior no laboratório do Dr. Rafii. “Tenta transplantar hepatocytes [pilhas de fígado] directamente no fígado conduzido a sucesso muito limitado. Mas nós temos identificado agora pilhas endothelial sinusoidaas do fígado (LSECs) -- isso, quando ativado, seja crítico à regeneração do fígado e possa permitir o engraftment apropriado quando os hepatocytes estiverem implantados no fígado ferido.”

A equipe do Dr. Rafii determinou o mecanismo por que LSECs regula a regeneração do fígado estudando este processo nos ratos genetically projetados cujos os fígados eram 70 por cento removidos. Com uma série de experiências que envolvem a implantação endothelial estratégica da pilha, a equipe encontrou que somente aquele LSECs cujos os genes produziam os factores de crescimento Id1 ou Wnt2 do angiocrine e do “factor de crescimento hepatocyte” (HGF) iniciaria e sustentaria a regeneração do fígado. Pensa-se que Wnt2 e HGF trabalham junto em iniciar a regeneração, e que o LSECs e as pilhas de fígado devem ser próximos um do outro para a regeneração bem sucedida eram os resultados chaves.

“Conseqüentemente, para regenerar um fígado duradouro, nós podemos precisar hepatocytes da co-transplantação com o endothelium correctamente ativado, que produz os factores de crescimento direitos para que os hepatocytes anexem, cresçam e conectem com outras peças do fígado. a Co-Transplantação do endothelium ativado aprontado com pilhas de fígado pode ser uma etapa importante para projectar as terapias futuras regenerar o fígado,” diz o Dr. Ding.

Apesar destas introspecções novas, o Dr. Rafii aponta a um enigma não-resolvido: Como as pilhas endothelial detectam a perda de tecido do fígado e iniciam o processo da regeneração? A “Mudança da circulação sanguínea pôde ser uma das possibilidades,” sugere o Dr. Sina Rabbany, o autor co-superior do estudo, que é um professor da adjunção em Weill Cornell e professor da tecnologia biológica na Universidade de Hofstra. “É conhecido que as pilhas endothelial podem detectar mudanças subtis no fluxo de sangue porque são ficadas situadas na relação entre a circulação sanguínea e a parede da embarcação. A perda de um lóbulo do fígado alterará inevitàvel os esforços de tesoura local dos testes padrões e resultar de circulação sanguínea que são reorientados nos lóbulos restantes. Esta alteração no processo biomecânico da transdução é parte de um sistema complexo provavelmente “activa” pilhas endothelial para produzir factores de crescimento hepatocyte-activos.”

O Dr. David Lyden, um co-autor no papel e Professor Adjunto de Stavros Niarchos na Cardiologia Pediatra na Faculdade Médica de Weill Cornell, diz, “Este é um estudo importante. Visando genes endothelial-específicos tais como Id1, como identificado nesta pesquisa, Eu espero que facilitará o projecto de terapias novas para tratar povos com a infecção hepática, se devido à infecção, ao cancro, ou a dano agudo ou a longo prazo.”

No começo desse ano, a equipe de Rafii desenvolveu uma técnica nova e descreveu um mecanismo novo para transformar células estaminais embrionárias e pluripotent humanas nas pilhas endothelial abundantes, funcionais, que são críticas à formação de vasos sanguíneos. A aproximação nova permite que os cientistas gerem quantidades virtualmente ilimitadas de pilhas endothelial duráveis -- mais de 40 dobram a quantidade possível com aproximações precedentes. “Estas pilhas endothelial embrionário-derivadas podem fornecer uma plataforma útil para expandir o fígado e células estaminais de sangue para a transplantação terapêutica,” indica o Dr. Zev Rosenwaks, que é um co-autor neste estudo e director e médico-em-chefe do Ronald O. Perelman e Centro de Claudia Cohen para a Medicina Reprodutiva, assim como o director da Unidade Tri Institucional da Derivação da Iniciativa da Célula Estaminal na Faculdade Médica de Weill Cornell.

“Um dos resultados os mais notáveis de nossos estudos é a realização que as pilhas endothelial dentro de cada órgão são funcional diferentes, e produto uma vez ativado um grupo original de factores de crescimento,” Dr. Rafii dos estados. “O desafio que se encontra adiante é descobrir os factores de crescimento órgão-específicos produzidos pelas pilhas endothelial que iniciam a regeneração desse órgão particular. Então, estes factores podiam ser explorados terapêutica para induzir uma regeneração selectiva de um órgão sem afetar outro.”

Como as Pilhas Endothelial Vasculares Renovam a Diferenciação de Células Estaminais de Sangue e de Células Estaminais do Controle

Um Outro estudo pelo mesmo grupo, publicado na introdução do 24 de outubro da Biologia Celular da Natureza, examina como um tipo similar de pilhas endothelial sinusoidaas que promovem a regeneração do fígado igualmente é activado para renovar células estaminais de sangue e para controlar sua diferenciação em vários tipos de glóbulos dentro da medula. Os resultados podem ser usados para criar quantidades em massa de células estaminais depois do traumatismo ao microambiente da medula.

Depois de ferimento da radiação ou da quimioterapia terapêutica, as células estaminais na medula são feridas, impedindo da produção do glóbulo. Alguns pacientes experimentam o traumatismo severo e potencial irreversível a sua capacidade para produzir glóbulos. Até aqui foi obscura como o corpo sinaliza estas células estaminais para regenerar e se diferenciar nas pilhas que formam glóbulos.

O Dr. Rafii e seu laboratório mostrou que as pilhas endothelial liberam factores de crescimento específicos do angiocrine no ambiente da medula, dizendo o corpo para produzir mais células estaminais. Os pesquisadores mostraram que o Akt-Caminho está activado nas pilhas endothelial, que gira sobre a expressão de um grupo de factores de crescimento que induza a medula para produzir mais células estaminais. Depois da activação do Akt-Caminho, o caminho da quinase do MAPA é activado, que estimula a produção de factores do angiocrine que controlam a diferenciação das células estaminais nas várias pilhas necessários para compo o sangue.

Os Resultados do estudo mostram 10 vezes um aumento da produção da célula estaminal nos modelos do rato que níveis mais altos expressos de Akt selectivamente em pilhas endothelial, quando comparado com os ratos do controle. Se provado aplicável nos seres humanos, os resultados pode conduzir a uma maneira nova de tratar os pacientes que sofrem das deficiências da medula.

“Você está criando essencialmente um bioreactor da cultura celular capaz de produzir um grande número células estaminais assim como os glóbulos maduros, que podem restaurar a medula depois do traumatismo,” dizem o Dr. Jason Butler, que junto com o Dr. Hideki Kobayashi são o co-primeiro autor e os companheiros pos-doctoral superiores do estudo no laboratório do Dr. Rafii.

“Usá-los pilhas endothelial órgão-específicas correctamente ativadas para propagar bastante pilhas da haste e do ancestral, tais como aqueles da medula e do fígado, assim que pode ser usada clìnica tem implicações terapêuticas largas não somente para a medicina regenerativa, mas igualmente para o estudo de doenças genéticas,” conclui o Dr. Rafii.

Source:

Faculdade Médica de Weill Cornell

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