Ученые обнаружили, что паразиты, связанные с проказой, могут перепрограммировать клетки, чтобы увеличить размер печени у взрослых животных, не вызывая повреждений, рубцов или опухолей. Полученные данные свидетельствуют о возможности адаптации этого естественного процесса для обновления стареющей печени и увеличения продолжительности жизни без болезней у людей.
Эксперты говорят, что это также может помочь восстановить поврежденную печень, тем самым уменьшая потребность в трансплантации, которая в настоящее время является единственным вариантом лечения для людей с терминальной стадией рубцов на печени.
Предыдущие исследования способствовали восстановлению печени мышей путем генерации стволовых клеток и клеток -предшественников — шага после стволовых клеток, которые могут стать клетками любого типа для определенного органа — с помощью инвазивной техники, которая часто приводила к образованию рубцов и росту опухоли.
Чтобы преодолеть эти вредные побочные эффекты, исследователи из Эдинбурга использовали свое предыдущее открытие способности к частичному клеточному перепрограммированию бактерий, вызывающих лепру, Mycobacterium leprae.
Работая с Министерством здравоохранения и социальных служб США в Батон-Руж, штат Луизиана, команда заразила паразитом 57 броненосцев — естественных хозяев бактерий проказы — и сравнила их печень с печенью неинфицированных броненосцев и тех, которые оказались устойчивыми к инфекции.
Они обнаружили, что у инфицированных животных развивалась увеличенная, но здоровая и неповрежденная печень с теми же жизненно важными компонентами, такими как кровеносные сосуды, желчные протоки и функциональные единицы, известные как дольки, что и у неинфицированных и устойчивых броненосцев.
Команда считает, что бактерии «захватили» присущую печени регенеративную способность увеличивать размер органа и, следовательно, обеспечивать его большим количеством клеток для увеличения. Они также обнаружили несколько признаков того, что основные виды клеток печени, известные как гепатоциты, достигли «омоложенного» состояния у инфицированных броненосцев.
Печень инфицированных броненосцев также содержала паттерны экспрессии генов (схему построения клетки), аналогичные таковым у более молодых животных и эмбриональной печени человека. Гены, связанные с метаболизмом, ростом и пролиферацией клеток, были активированы, а гены, связанные со старением, подавлялись или подавлялись.
Ученые полагают, что это происходит потому, что бактерии перепрограммировали клетки печени, вернув их на более раннюю стадию клеток-предшественников, которые, в свою очередь, превратились в новые гепатоциты и вырастили новые ткани печени.
Команда надеется, что это открытие может помочь в разработке вмешательств для лечения старения и поврежденной печени у людей. В настоящее время заболевания печени приводят к двум миллионам смертей в год во всем мире.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Cell Reports Medicine.
Профессор Анура Рамбуккана, ведущий автор из Центра регенеративной медицины Эдинбургского университета, сказала: «Если мы сможем определить, как бактерии выращивают печень как функциональный орган, не вызывая побочных эффектов у живых животных, мы сможем применить эти знания для разработки более безопасных терапевтических вмешательств для омоложения стареющей печени и регенерации поврежденные ткани».