Trąd jest jedną z najstarszych i najbardziej uporczywych chorób na świecie, ale bakterie, które go wywołują, mogą mieć również zaskakującą zdolność do wzrostu i regeneracji ważnego organu.

Naukowcy odkryli, że pasożyty związane z trądem mogą przeprogramować komórki, aby zwiększyć rozmiar wątroby u dorosłych zwierząt bez powodowania uszkodzeń, blizn lub guzów.

Odkrycia sugerują możliwość przystosowania tego naturalnego procesu do odnowienia starzejących się wątrób i zwiększenia healthspan — długości życia bez choroby — u ludzi.

Eksperci twierdzą, że może to również pomóc w odrastaniu uszkodzonych wątrób, zmniejszając w ten sposób potrzebę przeszczepów, które są obecnie jedyną opcją leczenia dla ludzi z uszkodzonymi wątrobami w stadium końcowym.

Poprzednie badania promowały odrastanie wątroby u myszy poprzez generowanie komórek macierzystych i progenitorowych – etap po komórce macierzystej, który może stać się dowolnym typem komórki dla danego organu – poprzez inwazyjną technikę, która często powodowała blizny i wzrost guzów.

Aby przezwyciężyć te szkodliwe efekty uboczne, naukowcy z Edynburga oparli się na swoim wcześniejszym odkryciu częściowej zdolności do przeprogramowania komórek przez bakterię wywołującą trąd, Mycobacterium leprae.

Współpracując z amerykańskim Departamentem Zdrowia i Usług Społecznych w Baton Rouge w Luizjanie, zespół zaraził pasożytem 57 armadyli – naturalnego żywiciela bakterii trądu – i porównał ich wątroby z wątrobami niezakażonych armadyli oraz tych, które okazały się odporne na zakażenie.

Odkryli, że zainfekowane zwierzęta rozwinęły powiększone – ale zdrowe i nieuszkodzone – wątroby z tymi samymi istotnymi elementami, takimi jak naczynia krwionośne, przewody żółciowe i jednostki funkcjonalne znane jako zraziki, jak niezakażone i odporne pancerniki.

Zespół uważa, że bakterie „porwały” wrodzoną zdolność regeneracyjną wątroby, aby zwiększyć rozmiar organu, a tym samym zapewnić mu więcej komórek, w obrębie których mógłby się rozrastać.

Odkryli również kilka wskaźników, że główne rodzaje komórek wątroby — znanych jako hepatocyty — osiągnęły „odmłodzony” stan w zainfekowanych armadilllos.

Wątroby zainfekowanych pancerników zawierały również wzorce ekspresji genów – schemat budowy komórki – podobne do tych w młodszych zwierzętach i ludzkich wątrobach płodowych.

Geny związane z metabolizmem, wzrostem i proliferacją komórek zostały aktywowane, a te związane ze starzeniem się zostały wyregulowane lub stłumione.

Naukowcy uważają, że to dlatego, że bakterie przeprogramowały komórki wątroby, przywracając je do wcześniejszego stadium komórek progenitorowych, które z kolei stały się nowymi hepatocytami i wyhodowały nowe tkanki wątroby.

Zespół ma nadzieję, że odkrycie ma potencjał, aby pomóc w opracowaniu interwencji dla starzejących się i uszkodzonych wątrób u ludzi. Choroby wątroby powodują obecnie dwa miliony zgonów rocznie na całym świecie.

Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Cell Reports Medicine. Prace zostały sfinansowane przez brytyjską Radę Badań Medycznych oraz amerykańskie Narodowe Instytuty Zdrowia i Narodowy Instytut Alergii i Chorób Zakaźnych.

Profesor Anura Rambukkana, główny autor z University of Edinburgh’s Centre for Regenerative Medicine, powiedział: „Jeśli uda nam się zidentyfikować, w jaki sposób bakterie hodują wątrobę jako funkcjonalny organ bez wywoływania negatywnych skutków u żywych zwierząt, możemy być w stanie przełożyć tę wiedzę na opracowanie bezpieczniejszych interwencji terapeutycznych w celu odmłodzenia starzejących się wątrób i regeneracji uszkodzonych tkanek”.

Źródło: University of Edinburgh