Исследователи компании Cedars-Sinai выяснили, почему некоторые поврежденные почки заживают, а у других образуются рубцы, которые могут привести к почечной недостаточности. Их результаты, подробно описанные в статье, опубликованной в журнале Science, могут привести к разработке неинвазивных тестов для выявления рубцов на почках и, в конечном итоге, к новым методам лечения, способным обратить это состояние вспять.

«Ключом к этому открытию стала наша способность напрямую сравнивать поврежденные клетки почек, которые успешно регенерировали, с теми, которые не регенерировали», — сказал Санджив Кумар, доктор медицинских наук, нефролог-ученый из Института регенеративной медицины Совета управляющих и Медицинский факультет Cedars-Sinai и старший автор исследования.

«Поврежденные клетки активируют белок под названием SOX9 для регенерации. Когда они заживают, клетки заглушают этот белок. Клетки, которые не способны к регенерации, оставляют SOX9 активным, и это приводит к типу рубцевания, называемому фиброзом. Но когда мы деактивируем SOX9 своевременно, рубцы буквально исчезают».

Почки, два органа размером с кулак, которые фильтруют отходы из крови, могут быть повреждены диабетом и высоким кровяным давлением , серьезными инфекциями, такими как COVID-19, а также чрезмерным употреблением антибиотиков и нестероидных противовоспалительных обезболивающих, сказал Кумар. который также является сотрудником кафедры биомедицинских наук в Сидарс-Синай.

Белок SOX9 играет важную роль в развитии органов, но не активен в почках здорового взрослого человека. В предыдущей работе в другом институте Кумар и его команда обнаружили, что при повреждении почек выжившие клетки реактивируют SOX9 в рамках процесса заживления.

В этом исследовании Кумар и его коллеги изучали повреждение почек у лабораторных мышей. Они пометили отдельные клетки в месте повреждения, а затем проследили, как потомство клеток развивалось с течением времени.

«На 10-й день потомки некоторых клеток были полностью исцелены, а другие — нет», — сказал Кумар. «Клеточная линия, которая исцелилась, отключила экспрессию SOX9, в то время как незажившая линия, продолжая попытки полностью регенерировать, поддерживала активность SOX9. Это похоже на датчик, который включается, когда клетки хотят регенерировать, и выключается, когда они восстанавливаются, и мы первые, кто это определил».

Кроме того, исследователи обнаружили, что клетки, которые не смогли регенерировать, начали рекрутировать белки под названием Wnts, еще один ключевой игрок в развитии органов. Со временем это накопление Wnts вызвало рубцевание. И они обнаружили, что деактивация SOX9 через неделю после травмы способствует восстановлению почек.

Исследователи наблюдали тот же процесс в базах данных пациентов из сотрудничающих учреждений в Швейцарии и Бельгии.

«Мы могли видеть, что к 7-му дню пациенты с пересаженными почками, которые медленно начинали работать, также активировали SOX9», — сказал Кумар. «И в базе данных наших сотрудников мы смогли отличить, что пациенты, у которых поддерживалась активация SOX9, имели более низкую функцию почек и больше рубцов, чем те, у кого этого не было. Почки человека с клетками, которые поддерживали SOX9, также были обогащены Wnts и демонстрировали повышенный фиброз». »

Эти открытия открывают новые возможности для разработки лекарств , а также для открытия неинвазивных биомаркеров, позволяющих диагностировать фиброз почек по моче, сказал Кумар. В настоящее время единственным доступным тестом на фиброз почек является биопсия, которая несет в себе множество рисков.

«Выяснение механизмов заживления без рубца в сравнении с фиброзом ускользало от исследователей на протяжении десятилетий и имеет последствия за пределами почек, в том числе для некоторых видов рака», — сказал Пол Ноубл, доктор медицинских наук, заведующий медицинским отделением и директор Института легких Женской гильдии в Сидарс- Синай и соавтор исследования.

Результаты могут также привести к новым вариантам лечения пациентов, сказал Клайв Свендсен, доктор философии, исполнительный директор Института регенеративной медицины Совета управляющих в Сидарс-Синай и соавтор исследования.

«Эти результаты помогают нам впервые понять, как реакция почек на травму иногда приводит к фиброзу», — сказал Свендсен. «Будущая работа в этом направлении может также улучшить наше понимание фиброза сердца, легких и печени».