Zašto se jetra ne može potpuno oporaviti čak ni nakon što osoba prestane piti alkohol?
Jetra je jedan od najimpresivnijih organa ljudskog tijela – sposobna je regenerirati se čak i nakon oštećenja ili uklanjanja dijela tkiva. No, njezine sposobnosti imaju granice. Dugotrajna i prekomjerna konzumacija alkohola može zaustaviti sposobnost jetre da se oporavi, čak i nakon što osoba prestane piti. U novom istraživanju znanstvenici su napokon otkrili zašto – sve do molekularne razine.
"Znali smo da jetra prestaje funkcionirati i regenerirati se kod pacijenata s alkoholnim hepatitisom i cirozom, čak i kada prestanu konzumirati alkohol, ali nismo znali zašto", rekao je profesor biokemije Auinash Kalsotra sa Sveučilišta Illinois.
"Jedina mogućnost liječenja koja spašava život kada pacijent dođe do faze zatajenja jetre je transplantacija. No, kada bismo razumjeli zašto dolazi do zatajenja jetre, možda bismo mogli intervenirati ranije."
Kako bi otkrili što se događa, tim koji su vodili Kalsotra i hepatologinja sa Sveučilišta Duke, profesorica Anna Mae Diehl, usporedio je uzorke zdrave jetre s onima zahvaćenima alkoholnim hepatitisom (upala jetre) i cirozom (ožiljci na jetri).
Otkrili su da su oštećene stanice u bolesnoj jetri zaglavljene u svojevrsnom limbu između oštećenja i ulaska u regenerativno stanje.
U zdravoj jetri, stanice koje se trebaju regenerirati vraćaju se u fetalne progenitorske stanice, koje se zatim množe prije nego što se ponovno vrate u funkcionalne "odrasle" stanice. Bolesne stanice povezane s alkoholom bile su zarobljene na početku ovog procesa.
"One nisu ni funkcionalne odrasle stanice ni proliferativne progenitorske stanice. Budući da ne funkcioniraju, dodatni pritisak pada na preostale stanice. One se pokušavaju regenerirati, ali sve završavaju u tom neproduktivnom kvazi-progenitorskom stanju, a to je ono što uzrokuje zatajenje jetre", objasnili su studenti diplomskog studija Ullas Chembazhi i Sushant Bangru, koautori studije.
No, što uzrokuje ovaj problem? Tim je istraživao dalje, analizirajući razlike između zdravih i oboljelih uzoraka na molekularnoj razini – to znači da su proučavali RNA i proteine, jer promjena u obrascu ekspresije gena kontrolira prijelaz u regenerativno stanje i povratak iz njega.+, piše IFL Science.
Kada se geni aktiviraju, DNK se prepisuje u molekule koje nazivamo glasničke RNK (mRNA). One imaju ključnu ulogu u prijenosu uputa za izgradnju proteina do ribosoma – staničnih "tvornica" za proizvodnju proteina. No, prije nego što započne stvarna proizvodnja proteina, novonastale mRNA molekule prolaze kroz proces poznat kao "splicing" – spajanje. Tijekom tog procesa, dijelovi mRNA koji nisu potrebni za sintezu proteina se uklanjaju, a preostali segmenti se povezuju u funkcionalnu poruku koju ribosomi mogu "pročitati" i pretvoriti u protein.
Tim Kalsotre i Diehla otkrio je da u oboljelim stanicama dolazi do poremećaja u procesu spajanja (engl. splicing), zbog čega protein koji nastaje iz mRNA završava na potpuno pogrešnom mjestu u stanici. Taj poremećaj ometa prijelaz stanice u regenerativno stanje.
"Proteini funkcioniraju na vrlo specifičnim mjestima u stanici, a to je određeno sekvencama unutar proteina koje ga vode na točno određeno mjesto. Otkrili smo da je u mnogim slučajevima sekvenca koja određuje gdje će se protein lokalizirati u stanici bila pogrešno spojena. Zato je bilo važno da provedemo sve te analize", objasnio je Kalsotra.
"Količina RNA i proteina bila je ista, ali protein nije bio na pravom mjestu da bi funkcionirao. Zbog pogrešnog spajanja, ključni proteini potrebni za produktivnu regeneraciju jetre zapinjali su u citoplazmi, iako su trebali biti u jezgri stanice."
Tim je otkrio da je pogrešno spajanje uzrokovano manjkom proteina koji se veže za mRNA kako bi je pravilno spojio, a njegova proizvodnja i aktivnost smanjena je zbog upale koju izazivaju alkoholne bolesti jetre. Dobra vijest je da bi ovo novo molekularno razumijevanje moglo otvoriti put prema novim terapijama.
"Nadam se da će ova otkrića poslužiti kao polazište za buduće kliničke studije. Možemo koristiti pogrešno spojene RNK kao dijagnostičke markere ili razviti tretmane koji smanjuju upalu. A ako uspijemo ispraviti greške u spajanju, možda možemo poboljšati oporavak i obnoviti oštećenu jetru", zaključio je Kalsotra.
Studija je objavljena u časopisu Nature Communications.