Крошечный крик о помощи изнутри печени может привести к лучшему лечению

Но когда происходит что-то, что серьезно повреждает достаточно этих клеток – например, передозировка обезболивающего, повреждающая печень, – эта жизненно важная работа может резко остановиться.
При наличии нескольких хороших вариантов лечения более 2000 американцев умирают от острой печеночной недостаточности каждый год.
Теперь новое исследование указывает на потенциальный способ предотвратить этот ущерб, но, что более важно, даже лечить его, а также на возможный способ лучше контролировать здоровье пациентов, которые пострадали от него.
В новой статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences, команда из Мичиганского университета описывает, как белок, участвующий в одной из самых основных функций печени, также подает сигнал тревоги при повреждении клеток печени.

Исследователи сообщают, что этот сигнал тревоги и помощь, которую он вызывает от иммунной системы, могут помочь защитить печень от дальнейшего повреждения. Это может даже стимулировать восстановление поврежденной печени после травмы, – говорит Бишр Омари, М.D., Ph.D., кто руководил исследовательской группой.

Неожиданная функция
Работая с командой коллег из UM из разных областей, Омари и бывший научный сотрудник Мин-Юнг Пак, доктор философии.D., обнаружил неожиданную функцию для фермента CPS1, сокращенно от карбамоилфосфатсинтетазы-1.

Обычно CPS1 играет ключевую роль в расщеплении аммиака, продукта жизнедеятельности, от которого организм должен избавляться. Это происходит в митохондриях основных клеток печени, называемых гепатоцитами.
Несколько лет назад Омари и его команда обнаружили CPS1 в неожиданном месте: в крови животных и людей с острым повреждением печени.

Они показали, что количество CPS1 в крови служило индикатором степени повреждения, но также обнаружили, что он быстро покидал кровь. Это сделало его потенциальным ранним маркером восстановления после повреждения печени.

В новой статье они сообщают, что CPS1 обычно выделяется в желчь, но попадает в кровь при остром повреждении печени. Они были удивлены, узнав, куда исчез CPS1: внутри белых кровяных телец, называемых моноцитами.

Там, как они обнаружили, он творит доброе дело.

«CPS1, который очищается от моноцитов крови, репрограммирует, чтобы стать противовоспалительным и перемещаться в печень», – говорит Омари, профессор кафедры молекулярной и интегративной физиологии и отделения гастроэнтерологии и гепатологии Медицинской школы Университета штата Мэриленд. «Эта цитокиноподобная функция, которая полностью не связана с его обычной ферментативной функцией, обеспечивает механизм наблюдаемого нами защитного эффекта.

Это очень интересно, так как открывает потенциальные возможности для разработки новых методов лечения.»
Собираем головоломку CPS1
Пак, ныне научный сотрудник Колледжа ветеринарной медицины Чоннамского национального университета в Южной Корее, руководил кропотливой работой по изучению CPS1 в крови, костном мозге, печени и желчи мышей и работал над повышением его уровня в крови путем вводить мышам дополнительный запас, который она произвела в лаборатории.
Исследователи давали этот экзогенный CPS1 мышам до того, как они подвергали их воздействию парацетамола – того же самого распространенного безрецептурного лекарства, которое принимают миллионы людей, и которое может повредить печень в достаточно высоких дозах и в сочетании с другие вещества.

Даже когда мыши получали дозы, достаточно высокие, чтобы вызвать острую травму, те, которые получали добавленный CPS1 заранее, не страдали серьезного повреждения печени.
Когда исследователи вводили мышам CPS1 после того, как они получили высокую дозу парацетамола, печень животных показала значительные признаки выздоровления.
«Количество CPS1, выделяемого в кровь естественным путем, недостаточно, чтобы справиться с травмой, поэтому повышение становится очень полезным», – говорит Парк. «Напротив, если слишком много крови проливается печенью, это означает, что слишком много клеток печени погибло, чтобы иметь шанс восстановиться.»

Другая полученная в лаборатории или рекомбинантная форма CPS1, не обладающая какой-либо способностью выполнять обычное действие по переработке аммиака, действовала как противовоспалительное средство так же, как и обычный фермент. Таким образом, исследователи могли сказать, что эффекты были вызваны его иммунными триггерами, что они также продемонстрировали с помощью дополнительных сложных методов.
Следующие шаги

Омари отмечает, что, поскольку CPS1 представляет собой довольно большой белок, любые попытки использовать и понять его терапевтические возможности могут быть улучшены путем определения того, какие из его компонентов являются наиболее важными для запуска противовоспалительного ответа.
Он и его команда работают, чтобы точно оценить, как он работает у мышей, и определить, можно ли его в конечном итоге использовать в качестве терапевтического средства у людей.

Однако он предупреждает, что потребуется значительно больше работы, чтобы определить возможность его использования человеком.