Científicos identifican células responsables del mantenimiento y la regeneración del tejido hepático
Estructura del lóbulo hepático, identificando las tres zonas. Crédito: UT Southwestern Medical Center
Si bien el asombroso poder regenerativo 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 de UT Southwestern (CRI) ha identificado las células responsables del mantenimiento y la regeneración del hígado, al mismo tiempo que identifica dónde residen en el hígado.
Estos hallazgos, publicados hoy en Science, podrían ayudar a los científicos a responder preguntas importantes sobre el mantenimiento del hígado, el daño hepático (como el hígado graso o la enfermedad del hígado alcohólico) y el cáncer de hígado.
El hígado realiza funciones vitales funciones, incluida la desintoxicación química, la producción de proteínas en la sangre, la excreción de bilis y la regulación del metabolismo energético. Estructuralmente, el hígado se compone de unidades de tejido llamadas lobulillos que, cuando se cortan transversalmente, se asemejan a panales. Los lóbulos individuales están organizados en zonas concéntricas en las que los hepatocitos, el tipo de célula primaria del hígado, llevan a cabo 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 o células madre es el responsable.
Esfuerzos anteriores para identificar las células la mayoría de los 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 genes que marcan los hepatocitos en todo el hígado. Usando 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 ratones, cada una de las cuales lleva un marcador para un subconjunto específico de hepatocitos. Junto con tres cepas de ratones previamente establecidas, los investigadores observaron cómo las células marcadas se multiplicaban o desaparecían con el tiempo, y cuáles eran las responsables de la regeneración del hígado después del daño. Estos experimentos permitieron a los investigadores comparar directamente cómo los diferentes subconjuntos de hepatocitos contribuyeron al mantenimiento y la regeneración del hígado.
Imágenes de secciones del hígado que muestran hepatocitos marcados con fluorescencia en distintas zonas. Cada fila es una cepa diferente de ratón rastreador de linaje. Crédito: UT Southwestern Medical Center
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 existe una población rara de células madre responsables del mantenimiento del hígado, sino un conjunto común de hepatocitos maduros dentro de una región específica del hígado que se divide regularmente para producir nuevos hepatocitos en todo el hígado. El laboratorio de Zhu también expuso a los ratones a sustancias químicas que imitaban formas comunes de daño hepático, lo que demostró que las células en la zona 2 eran más capaces de evadir la muerte, regenerar hepatocitos y mantener la función hepática.
«En los humanos, las células en las zonas 1 y 3 son las más afectadas por el alcohol, el paracetamol y la hepatitis viral, por lo que tiene sentido que las células de la zona 2, que están protegidas de las lesiones tóxicas que afectan a cualquiera de los extremos del lóbulo, estén en 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 en CRI y autor principal del estudio.
Para obtener más información sobre los mecanismos que hepatocitos en la zona 2 para regenerar la función hepática, los miembros del laboratorio de Zhu realizaron exámenes genéticos para buscar genes importantes para el crecimiento y la regeneración. Descubrieron una vía conocida como eje IGFBP2-mTOR-CCND1 que estaba activa 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 las células de la zona 2.
«La identificación de los hepatocitos de la zona 2 como población regenerativa responde a 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 usar para examinar cómo las diferentes células responden al daño hepático o a los cambios genéticos que causan el cáncer de hígado”, dice Zhu.
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Los cerdos desarrollan hígado nuevo en los ganglios linfáticos, según un estudio Más información: «La homeostasis del hígado se mantiene mediante los hepatocitos de la zona 2 del lóbulo medio» Science (2021). science.sciencemag.org/cgi/doi … 1126/science.abb1625 Información de la revista: Science
Proporcionado por UT Southwestern Medical Center Cita: Los científicos identifican las células responsables del mantenimiento y la regeneración del tejido hepático (2021, 25 de febrero ) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-02-scientists-cells-responsible-liver-tissue.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.