El hígado tiene una rara superpotencia entre los órganos del cuerpo: la capacidad de regenerarse, incluso si se elimina el 70% de su masa. También mantiene su trabajo metabólico y de eliminación de toxinas durante el proceso de regeneración, gracias a un subconjunto decélulas que expanden su carga de trabajo mientras que el resto se enfoca en la multiplicación, encontró un nuevo estudio en ratones.
Además, las células del hígado se comunican entre sí para coordinar la actividad de regeneración, que progresa desde el centro hacia la periferia de los lóbulos hepáticos faltantes, dijeron investigadores de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign.
"Es notable cómo todavía no entendemos muchos aspectos de la regeneración del hígado", dijo el profesor de bioquímica de Illinois Auinash Kalsotra, quien dirigió el estudio publicado en la revista. Investigación del genoma . "Después de extirpar quirúrgicamente una porción, el resto comienza a regenerarse rápidamente. En unas semanas, el hígado vuelve a su tamaño y masa originales, ni más ni menos".
Un trabajo anterior del grupo de Kalsotra descubrió que, durante la regeneración, las células hepáticas maduras, normalmente estables y lentas para dividirse, vuelven a un estado neonatal más flexible. Esto les permite dividirse rápidamente pero hace que pierdan su función metabólica. Preguntasquedaba de cómo el hígado mantuvo la función metabólica madura mientras sus células volvían a un estado inmaduro, y cómo las células saben cuándo dejar de proliferar.
"Ya sea que la regeneración siga a una resección quirúrgica del hígado o se deba a una enfermedad hepática subyacente o una lesión hepática crónica por alcohol o toxinas, el hígado debe seguir funcionando. Este estudio reveló una división del trabajo dentro del hígado que lo permitiópara abordar las necesidades metabólicas del cuerpo mientras se regenera ", dijo Kalsotra, miembro del Instituto Carl R. Woese de Biología Genómica en Illinois.
Los investigadores utilizaron una técnica que les permitió secuenciar individualmente el ARN de cada célula en la regeneración de hígados de ratón, revelando su actividad. Estudiaron hígados de ratón en varios puntos durante el proceso de regeneración para mapear cómo progresaba la regeneración, así como la función metabólicafue mantenido.
Identificaron una clase específica de células que no proliferan, sino que aceleran su función metabólica, asumiendo una mayor carga de trabajo. Estas se localizaron cerca de los vasos sanguíneos, dijeron los estudiantes graduados Ullas Chembazhi y Sushant Bangru, los primeros coautores deel papel.
Mientras tanto, las células en regeneración se multiplicaron de manera coordinada, comenzando desde las regiones medias y progresando hacia la periferia del hígado, contrariamente a las teorías predominantes en el campo de que la proliferación comienza cerca de las venas.
"Descubrimos que en realidad son las células midlobulillares las más prolíficas, y eso tenía mucho sentido para nosotros porque acabábamos de descubrir que hay ciertas células que mantienen y aumentan sus perfiles metabólicos. Estas células metabólicas viven cerca de la sangrevasos sanguíneos, por lo que tiene sentido que esas células permanezcan en su sitio, y las células interiores son las que se dividen ", dijo Kalsotra.
Los investigadores encontraron que la regeneración y las actividades metabólicas se coordinaron a través de una extensa comunicación de célula a célula. La comunicación aumentó dramáticamente después de que se extrajo parte del hígado, pero cuando la regeneración se desaceleró y se detuvo, la señalización había regresado hacianiveles básicos.
Al estudiar la coordinación entre las células, también encontraron una posible explicación de cómo el proceso de regeneración se regula a sí mismo de modo que el hígado deja de crecer cuando alcanza su tamaño original. Las células hepáticas maduras tenían una gran cantidad de receptores en sus superficies que eran activados por moléculassus células vecinas se liberan después de la cirugía, lo que provoca que las células se vuelvan parecidas a los de un recién nacido y se dividan. Sin embargo, durante el proceso de proliferación, las células dejaron de expresar los receptores, lo que les permitió volver a un estado maduro cuando se completó la división.
"Normalmente, las células están listas para recibir estas señales. Pero una vez que lo hacen y se están regenerando, no necesitan seguir recibiendo esas señales porque entrarían en una serie interminable de proliferación. Así que dejan de expresar estos receptores.Una vez que desaparecen los factores desencadenantes y se completa la regeneración, las células comienzan a producir más receptores, por lo que están listas si hay una lesión nuevamente ", dijo Kalsotra.
Los Institutos Nacionales de Salud, la Asociación de Distrofia Muscular, el Centro de Cáncer de Illinois y el Centro de Estudios Avanzados de Illinois apoyaron este trabajo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, Oficina de noticias . Original escrito por Liz Ahlberg Touchstone. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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