Karaciğer rejenerasyonu - Liver regeneration

Karaciğer rejenerasyonu , karaciğerin kaybolan karaciğer dokusunu büyümeden kalan dokudan değiştirebildiği süreçtir . Karaciğer yenilenme kapasitesine sahip tek iç organdır . Karaciğer, cerrahi olarak çıkarıldıktan veya kimyasal yaralanmadan sonra yenilenebilir. Orijinal karaciğer kütlesinin %51 kadar azının tam boyutuna geri dönebildiği bilinmektedir. Memelilerde rejenerasyon süreci, esas olarak telafi edici büyümedir, çünkü şekli değil, sadece karaciğerin kütlesi değiştirilir. Ancak balık gibi daha düşük türlerde hem karaciğer boyutu hem de şekli değiştirilebilir.

mekanizma

Karaciğerin kendini yenileme kabiliyetine sahip olduğu iki olay vardır, biri kısmi hepatektomi , diğeri ise toksinler veya enfeksiyon nedeniyle karaciğere verilen hasardır . Aşağıda açıklanan süreçler, kısmi hepatektomiden sonra tetiklenen yolaklarla ilgilidir.

Parsiyel hepatektomi olayını takiben rejenerasyon süreci için üç aşama vardır. İlk aşama hazırlama aşamasıdır ve bu aşamada yüzlerce gen aktive olur ve karaciğeri rejenerasyona hazırlar. Bu hazırlama aşaması, hepatektomiden sonra 0-5 saat içinde gerçekleşir ve esas olarak hücre döngüsüne girmeden önceki olaylarla ilgilenir ve hepatositlerin homeostatik fonksiyonlarını sürdürebilmesini sağlar. İkinci aşama, EGFR (epidermal büyüme faktörü reseptörü) ve c-Met gibi çeşitli büyüme faktörlerinin aktivasyonu ile ilgilidir. Bu iki faktör, karaciğer rejenerasyonunun ana bileşenleridir. Son aşama, proliferasyonun TGF-β ( dönüştürücü büyüme faktörü beta ) tarafından sonlandırılması ile ilgilidir .

Hepatektomiden hemen sonra, rejenerasyon sürecini başlatan çok sayıda sinyal yolunun aktivasyonu vardır. Birincisi ürokinaz aktivitesinde bir artış. Ürokinazın matris yeniden şekillenmesini aktive ettiği bilinmektedir. Bu yeniden şekillenme, HGF'nin (hepatik büyüme faktörü) salınmasına neden olur ve bu salınımdan artık c-Met de aktive edilebilir. EGFR de c-Met ile aynı şekilde aktive edilir ve bu iki büyüme faktörü rejenerasyon sürecinde önemli bir rol oynar. Bu süreçler hepatositin dışında meydana gelir ve karaciğeri rejenerasyon için hazırlar. Bu işlemler tamamlandıktan sonra, hepatositler çoğalma sürecini başlatmak için karaciğere girebilir. Bunun nedeni, β-katenin (hepatosit içinde) ile EGFR ve c-Met (hepatosit dışında) büyüme faktörleri arasında bir iletişim olmasıdır. Bu iletişim, hepatektomiden yaklaşık 15-30 dakika sonra β-katenin ve Notch-1'in hepatosit çekirdeğine taşınması nedeniyle oluşabilir. Bu iki proteinin varlığı, rejeneratif yanıtı arttırır ve HGF ve EGFR, doğrudan mitojenler olarak hareket eder ve hepatositlerin çoğalması için güçlü bir mitojenik yanıt üretebilir.

Rejenerasyon işlemi tamamlandıktan sonra TGF-β apoptozu indükleyerek proliferasyona son verir. TGFβ1, HGF'yi baskılayarak hepatositlerin proliferasyonunu inhibe eder. Yukarıda bahsedildiği gibi, ürokinaz, HGF'nin salınımını aktive etti; bu nedenle, TGFβ1 ayrıca ürokinaz aktivitesini de bastırır. Bu süreç, hepatositleri hareketsiz durumlarına geri getirebilir.

Bazen hepatositler çoğalma yeteneğine sahip değildir ve karaciğeri yeniden inşa etmek için alternatif bir rejenerasyon şekli yer alabilir. Bu, orijinal hepatositlerin çoğalma sorunları olduğunda hepatositlere dönüşme kabiliyetine sahip biliyer epitel hücrelerinin yardımıyla gerçekleşebilir. Bunun nedeni, biliyer hücrelerin iki işlevi olması, biri safranın normal taşınması ve diğeri hepatositler için kök hücre haline gelmesidir. Aynı durum, hepatositlerin çoğalamadıklarında biliyer hücrelere dönüşebilmeleriyle birlikte, bunun tersi de geçerlidir. Bu hücrelerin her ikisi de birbirleri için fakültatif kök hücrelerdir. Fakültatif kök hücrelerin başlangıçta bir kaderi vardır, ancak başka bir hücre tipinin yaralanması durumunda kök hücre olarak işlev görebilir. Bu iki hücre türü, normal karaciğer rejenerasyon mekanizması başarısız olduğunda bile karaciğer dokusunu onarabilir.

İşlev

Karaciğerin kendini yenileme yeteneği, karaciğer homeostazının merkezinde yer alır . Karaciğer ilaç detoksifikasyonunun ana bölgesi olduğundan, vücutta potansiyel olarak hücre ölümü ve yaralanmasına neden olabilecek birçok kimyasala maruz kalır. Karaciğer hasarlı dokuyu hızla yenileyebilir, böylece kendi başarısızlığını önleyebilir . Bununla birlikte, karaciğer rejenerasyonunun gerçek hızının bir tahmincisi, Interleukin 6'nın aşırı ekspresyonunun olup olmamasına bağlıdır . Karaciğer rejenerasyonu, fibroz veya tümör nedeniyle karaciğerin kısmen çıkarılmasının, kalan karaciğerin geri üretme kabiliyetini kullanan yaygın bir tedavi olduğu karaciğer hastalıkları hastaları için de kritik öneme sahiptir.

deneysel modeller

Kısmi hepatektomi (PHX) olarak da adlandırılan cerrahi çıkarma ve kimyasal kaynaklı karaciğer hasarı dahil olmak üzere karaciğer rejenerasyonunu incelemek için iki ana model türü kullanılır . Bu iki modelde karaciğer rejenerasyonunun mekanizmaları ve kinetiği farklı olsa da, aynı sinyal yollarının çoğu her iki yolda da karaciğer rejenerasyonunu uyarır.

efsanede

Prometheus'un İşkencesi , Salvator Rosa , 1646-1648.

Gelen Yunan mitolojisinde , Prometheus ve Tityos cezalar karaciğerlerini içeren gündüz yırtıcı kuşlar tarafından yenir ve gece ile rejenere edilir, tanrılara karşı Trespassers vardır.

Referanslar

daha fazla okuma