Si bien el asombroso poder regenerador del hígado se conoce desde la antigüedad, las células responsables de mantener y reponer el hígado siguen siendo un misterio. Ahora, una investigación del Instituto de Investigación del Centro Médico Infantil en UT Southwestern CRI ha identificado elcélulas responsables del mantenimiento y la regeneración del hígado, al mismo tiempo que señalan dónde residen en el hígado.
Estos hallazgos, informados hoy en ciencia , podría ayudar a los científicos a responder preguntas importantes sobre el mantenimiento del hígado, el daño hepático como el hígado graso o la enfermedad hepática alcohólica y el cáncer de hígado.
El hígado realiza funciones vitales, incluida la desintoxicación química, la producción de proteínas sanguíneas, la excreción de bilis y la regulación del metabolismo energético. Estructuralmente, el hígado se compone de unidades de tejido llamadas lóbulos que, cuando se cortan, se asemejan a panales. Los lóbulos individuales están organizadosen zonas concéntricas en las que los hepatocitos, el tipo de célula hepática primaria, realizan diversas funciones. Durante los últimos 10 años, se ha debatido si todos los hepatocitos del lóbulo contribuyen a la producción de nuevas células o si un determinado subconjunto de hepatocitos olas células madre son las responsables.
Los esfuerzos anteriores para identificar las células más responsables de la regeneración del hígado se vieron obstaculizados por la falta de marcadores para distinguir y comparar las funciones de distintos tipos de hepatocitos en diferentes regiones del hígado. Los científicos del laboratorio de Zhu abordaron este problema comparando los genesque marcan los hepatocitos en todo el hígado. Con este enfoque, identificaron genes que solo eran activados por subconjuntos específicos de hepatocitos y luego usaron estos genes como marcadores para distinguir las identidades y funciones de diferentes subconjuntos de hepatocitos. Crearon 11 nuevas cepas de ratón,Cada uno de los cuales lleva un marcador para un subconjunto específico de hepatocitos. Junto con tres cepas de ratón previamente establecidas, los investigadores observaron cómo las células marcadas se multiplicaban o desaparecían con el tiempo, y cuáles eran responsables de la regeneración del hígado después del daño. Estos experimentos permitieron a los investigadores comparar directamentecómo los diferentes subconjuntos de hepatocitos contribuyeron al mantenimiento y regeneración del hígadoción.
Los miembros del laboratorio de Zhu descubrieron que las células de la zona 2 dieron lugar a nuevos hepatocitos que poblaron las tres zonas de los lóbulos hepáticos, mientras que las células de las zonas 1 y 3 desaparecieron. Estas observaciones inesperadas sugirieron que no hay una población rara de células madre responsablespara el mantenimiento del hígado, sino un conjunto común de hepatocitos maduros dentro de una región específica del hígado que se dividen regularmente para producir nuevos hepatocitos en todo el hígado. El laboratorio de Zhu también expuso ratones a sustancias químicas que imitaban formas comunes de daño hepático, lo que demuestra que las célulasen la zona 2 fueron más capaces de evadir la muerte, regenerar hepatocitos y mantener la función hepática.
"En los seres humanos, las células de las zonas 1 y 3 se ven afectadas con mayor frecuencia por el alcohol, el acetaminofén y la hepatitis viral. Por lo tanto, tiene sentido que las células de la zona 2, que están protegidas de las lesiones tóxicas que afectan a ambos extremos del lóbulo, seanen una posición privilegiada para regenerar el hígado. Sin embargo, se necesita más investigación para comprender los diferentes tipos de células en el hígado humano ", dice Hao Zhu, MD, profesor asociado de CRI y autor principal del estudio.
Para obtener más información sobre los mecanismos que utilizan los hepatocitos en la zona 2 para regenerar la función hepática, los miembros del laboratorio de Zhu realizaron pruebas genéticas para buscar genes importantes para el crecimiento y la regeneración. Descubrieron una vía conocida como el eje IGFBP2-mTOR-CCND1 queestaba activo en la zona 2 pero menos en las zonas 1 y 3. Cuando eliminaron componentes de esta vía de ratones, las células de la zona 2 ya no dieron lugar a nuevos hepatocitos, estableciendo que este era el mecanismo responsable de la capacidad regenerativa de la zona.2 celdas.
"La identificación de los hepatocitos de la zona 2 como una población regenerativa responde algunas preguntas fundamentales sobre la biología del hígado y podría tener implicaciones importantes para la enfermedad hepática. Además, las herramientas que creamos para estudiar diferentes tipos de hepatocitos se pueden utilizar para examinar cómo diferentes célulasresponden al daño hepático o a los cambios genéticos que causan cáncer de hígado ", dice Zhu.
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Materiales proporcionado por UT Southwestern Medical Center . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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