liver
Кредит: CC0 Public Domain

Исследователь из Университета Коннектикута доктор Джордж Ву недавно опубликовал в Журнале гастроэнтерологии и гепатологии статью, в которой описывается его успешный эксперимент по доставке митохондрий в клетки печени.

Этот новаторский эксперимент — первый случай, когда исследователи успешно внедрили митохондрии в конкретные клетки живых животных.

Митохондрии генерируют энергию от превращения жирных кислот и углеводов в углекислый газ и воду, питая клетки по всему организму. Существует значительная связь между повреждением митохондрий и различными заболеваниями печени. Когда митохондрии повреждены, они не могут обеспечить печень достаточным количеством энергии для нормального функционирования. Это приводит к гибели клеток печени и печеночной недостаточности.

В настоящее время единственным способом лечения печеночной недостаточности является полная пересадка органов. Хирурги проводят около 8 000 пересадок печени в год в Соединенных Штатах, но из-за нехватки донорской печени еще тысячи людей в списке ожидания для пересадки умрут до того, как получат одну.

Используя свои знания о хорошо охарактеризованном рецепторе на печени, У и его команда ранее показали, что митохондрии могут быть покрыты определенными белками-носителями, которые заставляют печень распознавать их и поглощать. Эти белки имеют на поверхности галактозу, своего рода сахар. Галактоза действует как сигнал для печени, чтобы усвоить этот белок.

«Мы воспользовались нормальным, естественным механизмом», — говорит Ву.

В этой статье показано, что здоровые митохондриальные комплексы могут быть доставлены в печень живых крыс с помощью простой внутривенной инъекции.

Команда собрала митохондрии из образцов мышей. Митохондрии были смешаны с белком-носителем и очищены с образованием комплексов, которые могли бы попасть в печень.

Наряду с митохондриями Ву вводил пептид, который облегчал высвобождение митохондрий, как только они достигли клеток. Этот пептид позволял митохондриям попадать в цитоплазму клеток печени, а не перевариваться, что делает печень с большинством молекул, которые она усваивает.

«Если у вас этого нет, митохондрии могут быть нацелены на клетки печени, но они будут разрушены», — говорит Ву.

В конце эксперимента У и его коллеги обнаружили, что приблизительно 27% от общего количества инъецированных митохондрий были обнаружены в печени, значительная часть для терапевтического использования.

Менее 2% были обнаружены в селезенке и менее 1% в легких, что свидетельствует о том, что поглощение не было случайным и равномерно распределено по всем органам. Другими словами, исследователи преуспели в создании белкового покрытия, которое сделало митохондрии специфически идентифицируемыми и усваиваемыми печенью.

Достижение было далеко от предрешенного, так как митохондрии обычно не проходят через кровоток. Многие потенциально смертельные препятствия сделали его мучительным путешествием в печень по венам к сердцу, легким и, наконец, по артериям к печени и остальной части тела. Митохондрии с покрытием, по-видимому, способны выживать при контакте с клетками крови, белками крови, узкими кровеносными сосудами и потенциальными атаками со стороны иммунной системы.

«Для меня это довольно удивительно, что мы вообще можем обнаружить любые донорские митохондрии», — говорит Ву. «Если учесть все препятствия, которые могут возникнуть на пути».

Хотя этот эксперимент измерял только краткосрочные эффекты митохондриальной трансплантации, существуют потенциальные долгосрочные преимущества.

Митохондрии имеют свои собственные ДНК и РНК, что означает, что они могут размножаться независимо от остальной части клетки. Пересаженные митохондрии могут реплицироваться с клетками во время клеточного деления.

У всех клеток есть определенное количество митохондрий, необходимое для поддержания их активности. У размышляет, что клетки могут постепенно устранять поврежденные митохондрии, так как число здоровых донорских митохондрий увеличивается, пока у них не появится нужное количество здоровых митохондрий.

Следующим этапом этого исследования является проверка метода на крысах с повреждением митохондриальной печени. Это покажет клиническую значимость для потенциальной разработки этого метода для лечения заболеваний печени.

Этот процесс может помочь устранить серьезный пробел в лечении заболеваний печени. Это может даже в конечном счете использоваться, чтобы лечить другие болезни во всем теле, затронутом нарушением работы митохондрий или повреждением.




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *