Forskere beskriver, hvordan celler bliver aktiveret, hvilket forårsager fibrose og ardannelse i organer

En ny undersøgelse fra Unity Health Toronto, der undersøger, hvordan fibroblastceller i kroppen aktiveres til at forårsage fibrose og organardannelse, blev offentliggjort i Nature Reviews Molecular Cell Biology. Fibrose og ardannelse i organer er en førende dødsårsag, og der tyder på, at den er ansvarlig for op til 45 % af dødsfaldene i udviklede lande.

Fibrose er en proces, hvor fibroblastceller i vores krop producerer overskydende mængder af et proteinkompleks kaldet ekstracellulær matrix (ECM). ECM indeholder proteiner som kollagen, elastin og fibronectin, og kan opfattes som en slags "lim" på kropsniveau, der forbinder de forskellige organer i vores krop og bevarer deres grænser.

Fibroblaster producerer typisk ECM for at understøtte vævsstrukturen og hjælpe med at reparere beskadiget eller såret væv. For eksempel, under normale forhold, når du skærer dig selv, flytter fibroblaster sig til snit- eller sårstedet, formerer sig og producerer ECM for at hele såret. Under fibrose modtager fibroblaster visse signaler, der aktiverer dem til at overproducere ECM.

Dette overskydende ECM, især overskydende kollagen, kan føre til arvævsdannelse, hvilket kan forringe organfunktionen. Fibrose kan forekomme i ethvert væv eller organ i kroppen, inklusive lunger, lever, nyrer og hjerte, og er forbundet med mange almindelige sygdomme, ofte i sene stadier.

En ny undersøgelse opsummerer nogle af de signaler og molekylære mekanismer, der spiller en rolle i at aktivere fibroblaster til at overproducere ECM. Forskerne diskuterer også fibroblasters heterogenitet, og hvordan deres større heterogenitet kan påvirke helingsprocessen.

"Denne anmeldelse forsøger at løse noget af vores viden og forståelse - eller misforståelse - af fibroblaster og deres aktivering," sagde Dr. Boris Hinz, forfatter og videnskabsmand ved St. Michael's Keenan Center for Biomedicinsk Videnskab.

"Vi taler typisk om fibroblastaktivering fra en hvilende tilstand i normal heling og fibrose. Men de celler, der blev aktiveret til at lave ny ECM, var ikke virkelig i dvale, og ikke alle af dem var fibroblaster," sagde Hinz. "Vi ønskede at forstå præcis, hvilke celler der blev aktiveret. Hvilke typer aktiveringer skete der - for eksempel "Hvad er nøglesignalerne, der aktiverer disse fibroblaster, og hvordan?"

Kernemekanotransduktion og myofibroblasthukommelse. Kilde: Nature Reviews Molecular Cell Biology (2024). DOI: 10.1038/s41580-024-00716-0

Fibroblaster forbliver "på" Kandidatstuderende Fereshteh Sadat Younesi hjalp med at lede gennemgangen. Yunesi er medlem af Hinz Lab og studerende ved St. Michael's Research Training Center.

"Et af nøglesignalerne kommer fra mekanisk stress i det stramme miljø af fibrotiske områder. Når væv gennemgår fibrose, bliver de meget stivere end normalt på grund af disse fibroblaster, der begynder at overproducere og omorganisere ECM," sagde Yunesi. p>

"Disse fibroblaster mærker stivheden omkring dem, som holder dem "på", selv efter den første skade er helet. Disse mekanisk inducerede fibroblaster forværrer det fibrotiske område med deres fortsatte aktivitet."

Hintz sagde, at når forskerne bedre forstår de signaler og mekanismer, der er involveret i fibroblastaktivering, vil de muligvis være i stand til at udvikle terapier og interventioner for at afbryde denne proces og stoppe overproduktionen af ECM og dermed standse fibrose.

"Vi har brug for en kur mod fibrose. Forskere har kendt til fibrose i omkring et århundrede, og der er stadig ingen kur," sagde Hinz. "Med kun to godkendte lægemidler, kan vi stoppe fibrose i nogle organer - i bedste fald. Det ultimative mål ville være at 'instruere' de ardannende celler til at fjerne overskydende ECM med farmaceutisk vejledning. Det er der, videnskaben er på vej, og det er ultimative drøm."