Чем отличаются клетки печени человека от клеток печени мыши

Недавно мы опубликовали популярное изложение вышедшей 4 июля в журнале Nature статьи Takebe et al. Vascularized and functional human liver from an iPSC-derived organ bud transplant. Здесь ее содержание пересказано намного подробнее.

Японским исследователям удалось создать трансплантат печени необычным методом: они не стали выращивать искусственный орган вне организма целиком, а получили в лаборатории лишь его зачаток, напоминающий эмбриональный. Спустя двое суток после вживления такого зачатка печени в организм подопытного животного трансплантат прирастал к кровеносным сосудам хозяина и начинал функционировать и развиваться. При искусственном запуске гепатита трансплантат помогал подопытному животному выжить, беря на себя функции его печени.

Получение искусственных органов из индуцированных плюрипотентных клеток – область исследований, стремительно прогрессирующая прямо у нас на глазах. Некоторое время назад на «Элементах» рассказывали о создании искусственных костей (Костные трансплантаты можно получать из перепрограммированных человеческих клеток); для этого клетки – предшественники костной ткани выращивались на специальной основе, полученной из кости теленка после удаления его клеток. А недавно в журнале Nature Communications появилась статья о получении искусственного сердца, по сути дела, тем же методом – культивированием человеческих клеток на каркасе, полученном из сердца мыши, из которого были удалены все мышиные клетки (Очеловеченное сердце мыши – ВМ).

Кроме того, методу выращивания искусственных органов вне организма реципиента была найдена интересная альтернатива: оказывается, в лаборатории достаточно получить лишь зачаток будущего органа, который при вживлении в организм будущего хозяина разовьется в полноценный орган с требуемыми характеристиками. Эффективность такого подхода продемонстрировала группа японских исследователей, получив трансплантаты человеческой печени из выращенных в лаборатории небольших зачатков, напоминающих эмбриональные.

Такие зачатки устроены несравненно проще, чем зрелые органы, поэтому для их выращивания не нужны сложные биореакторы и структурные основы анатомической формы. Для получения зачатка печени необходимо иметь лишь клетки нескольких типов: клетки сосудов, мезенхимные стволовые клетки, а также клетки энтодермы печени, соответствующие тем клеткам кишки зародыша, которые выпячиваются от нее, образуя зачаток будущей печени.

Рис. 1. Образование компактного зачатка печени при совместной культивации на чашке Петри мезенхимных клеток, клеток эндотелия сосудов и клеток энтодермы печени. Здесь и далее – изображения из обсуждаемой статьи в Nature.

Последние клетки получали из индуцированных плюрипотентных клеток человека, превращая их сначала в клетки энтодермы (клетки первичной кишки зародыша), а затем в клетки энтодермы печени, в которых уже работают некоторые характерные для клеток зрелой печени гены. При правильном количественном соотношении этих типов клеток, а также при культивации их на подходящей подложке создаются условия, напоминающие те, в которых формируется зачаток печени эмбриона. При этом клетки, растущие на обычной чашке Петри, формируют компактную структуру, которую можно успешно пересадить в организм-реципиент (см. рис. 1, рис. 2, а также видео).

Рис. 2. Компактный зачаток печени образуется лишь при выращивании клеток на подходящей подложке (рисунок справа). LAM – ламинин, COL – коллаген IV, ENT – энтактин.

Зачатки печени вживляли в брыжейку подопытного животного или же в его голову. Преимущество последнего, казалось бы, странного метода заключается в возможности наблюдать за развитием трансплантата при жизни мыши. В этом случае в черепе животного прорезают небольшое окно, в которое вживляется зачаток печени, а сверху отверстие закрывают тонким стеклом. Таким образом, развивающийся зачаток печени виден сквозь стекло, и нет необходимости забивать животное и извлекать трансплантат, чтобы изучать его развитие.

Спустя два дня после операции сосуды мыши, которой был пересажен зачаток печени, срастались с сосудами трансплантата, а на третий день по ним устанавливался нормальный кровоток. При этом клетки вживленного зачатка печени размножались, а сеть ее сосудов расширялась и усложнялась (рис. 3).

Рис. 3. Развитие сети сосудов в пересаженном подопытному животному зачатке человеческой печени. Зеленым показаны клетки сосудов, красным – мезенхимные стволовые клетки, из которых формируются перициты (клетки, необходимые для поддержания стабильности сети сосудов).

Для оценки зрелости клеток трансплантата в крови подопытных животных измерялся уровень человеческого сывороточного альбумина. Этот белок синтезируется клетками печени, и измерение его количества позволяет судить о функции печени. Человеческий сывороточный альбумин появлялся в крови подопытных животных спустя десять суток после трансплантации, а затем его количество постоянно росло, что свидетельствовало о созревании клеток вживленного зачатка человеческой печени. Также при помощи анализа уровней активности различных генов было выявлено, что спустя два месяца после трансплантации основная часть клеток вживленного зачатка печени превратилась в зрелые клетки.

Интересно, что вживленная мыши печень, полученная из человеческих клеток, продолжала функционировать характерным для человека образом. Помимо активного производства вышеупомянутого человеческого сывороточного альбумина она осуществляла и другие свои функции «по-человечески».

Одна из ключевых обязанностей печени – это обезвреживание различных чужеродных для организма веществ путем превращения их в другие соединения, менее токсичные и легче выводимые из организма. Разрушаются в печени и лекарства, также представляющие собой чужеродные для организма вещества. Пути таких превращений одних и тех же веществ могут отличаться у разных организмов. В частности, известны определенные лекарства – кетопрофен и дебризоквин (Debrisoquine) – которые преобразуются разными способами в печени человека и в печени мыши.

Трансплантаты печени, полученные из человеческих клеток, преобразовывали кетопрофен и дебризоквин по пути, свойственному для человека, но не свойственному для мыши. Поэтому, мыши с такими трансплантатами могут быть использованы как модели для изучения метаболизма человека (рис. 4).

Рис. 4. Схема эксперимента. Из плюрипотентных клеток человека (iPSC) получали клетки энтодермы печени (iPSC-HE, клетки энтодермы печени – предшественники зрелых клеток печени). Эти клетки культивировали на чашке Петри вместе с мезенхимными клетками (MSC) и клетками эндотелия сосудов (HUVEC). После формирования компактного зачатка печени его пересаживали иммунодефицитным мышам и исследовали функционирование трансплантата.

Для проверки качества работы полученных таким методом трансплантатов печени использовалась особая линия мышей, у которых можно было вызывать гепатит при введении им небольшой дозы дифтерийного токсина. Спустя неделю после вживления зачатка человеческой печени запускалось заболевание собственной печени животного, и выживаемость животных, которым была сделана такая операция, значительно превосходила выживаемость животных, которым не был вживлен трансплантат. Таким образом было продемонстрировано, что вживляемый зачаток печени уже спустя неделю после пересадки способен достаточно эффективно выполнять свои функции.

Важным результатом работы можно считать демонстрацию ключевой роли клеточного окружения, в котором формируется зачаток будущего органа, на последующее его функционирование. Так, из плюрипотентных клеток можно вырастить отдельно клетки печени и пересадить их подопытному животному, однако такие клетки будут работать менее эффективно, чем клетки, изначально выращивавшиеся в окружении мезенхимных и сосудистых клеток и пересаженные в организм уже в виде зачатка будущей печени.

Авторам работы удалось искусственным путем получить функционирующие зачатки человеческой печени, способные продолжать развитие при пересадке в организм реципиента. Зачатки были получены благодаря созданию для клеток энтодермы печени клеточного окружения, сходного с эмбриональным, и оказалось, что посылаемых клетками друг другу сигналов достаточно, чтобы образовался зачаток печени правильной формы, даже если выращивать клетки просто на плоской поверхности.

Это означает, что при получении искусственных органов крайне важно подобрать начальный состав клеток: должны присутствовать не только клетки, которые будут основными рабочими клетками будущего органа, но также и клетки, которые будут посылать им необходимые для правильного развития сигналы. Количественный состав и подложка, на которой растут клетки, также важны для образования зачатка органа. Если условия формирования зачатка в достаточной степени напоминают естественные условия, в которых этот орган образуется у человеческого эмбриона, в дальнейшем полученный зачаток с большой долей вероятности будет развиваться оптимальным образом, и орган может быть сформирован окончательно уже в организме реципиента. При получении искусственных органов таким методом отпадает необходимость в сложных биореакторах анатомической формы, а также в поиске способа организации правильной внутренней структуры органа, так как она будет формироваться преимущественно уже в организме реципиента, подстраиваясь под него. Успех японских исследователей позволяет надеяться на эффективность этого интересного подхода к получению трансплантатов.

источник

Печень человека состоит из клеток, как любая органическая ткань. Природой устроено так, что этот орган выполняет важнейшие функции, он очищает организм, вырабатывает желчь, аккумулирует и депонирует гликоген, синтезирует плазменные белки, руководит процессами метаболизма, участвует в нормализации количества холестерина и других компонентов, необходимых для жизнедеятельности организма.

Для выполнения своего предназначения клетки печени должны быть здоровыми, отличаться устойчивой структурой, каждому человеку необходимо беречь их от разрушения.

Клеточный состав органа характеризуется разнообразием. Клетки печени составляют дольки, из долек состоят сегменты. Строение органа таково что гепатоциты (основные печёночные клетки) располагаются вокруг центральной вены, ответвляются от неё, соединяются между собой, образуя при этом синусоиды, то есть щели, заполняющиеся кровью. По ним кровь движется как по капиллярам. Кровоснабжение печени осуществляется от воротной вены и артерии, расположенной в органе. Печёночные дольки вырабатывают желчь и выводят её в проточные каналы.

Эндотелиальные — клетки, выстилающие синусоиды и содержащие фенестры. Последние предназначены для образования ступенчатого барьера между синусоидом и Диссе-пространством.
Само Диссе-пространство наполнено звёздчатыми клетками, они обеспечивают отток тканевой жидкости в лимфососуды портальных зон.
Клетки Купфера связаны с эндотелием, они к нему прикреплены, их функция защита печени при поступлении в организм генерализованной инфекции, при травме.
Ямочные клетки — это убийцы гепатоцитов, поражённых вирусом, кроме того они обладают цитотоксичностью к опухолевым клеткам.

Печень человека состоит на 60% из гепатоцитов и на 40% из других видов клеточных соединений. Гепатоциты имеют вид многогранника, их насчитывается не менее 250 миллиардов. Нормальное функционирование гепатоцитов обусловлено спектром компонентов, которые выделяются синусоидальными клетками, заполняющими синусоидальный компартмент. То есть, перечисленными выше Купфера, звёздчатыми и ямочными клетками (внутрипечёночными лимфоцитами).

Эндотелиальные являются фильтром между кровью в синусоидальном пространстве и плазмой в Диссе-пространстве. Данный биологический фильтр отсортировывает крупные, чрезмерно богатые ретинолом и холестерином соединения и не пропускает их, что полезно для организма. Кроме того их функция — защита печени (а именно гепатоцитов) от повреждений кровяными тельцами механического характера.

Между всеми частицами органа происходит взаимодействие, которое имеет достаточно сложную схему. Здоровая печень характеризуется стабильностью клеточных соединений, при патологических процессах под микроскопом прослеживается внеклеточный матрикс.

Ткань органа под воздействием токсинов, например, алкоголя, вирусных агентов претерпевает изменения. Они бывают следующими:

отложение в органе продуктов, образующихся при нарушении обмена веществ;
дистрофия клеток;
некроз гепатоцитов;
фиброз печёночных тканей;
воспалительный процесс печени;
холестаз.

Каждому пациенту полезно знать о том, что означают изменения, которым подвергаются орган. Не все из них носят катастрофический характер. Например, дистрофия может быть лёгкой и тяжёлой. Оба этих процесса обратимы. В настоящее время есть препараты, которые восстанавливают клетки и целые сегменты печени.

Холестаз можно вылечить даже народными средствами — отварами и настоями. Они способствуют нормализации синтеза билирубина и устраняют нарушения в оттоке желчи в двенадцатиперстную кишку.

При циррозе в начальной стадии лечение начинается с диеты, затем назначают терапию гепатопротекторами. Наиболее эффективным способом лечения цирроза и фиброза являются стволовые клетки, которые вводят в пупочную вену или внутривенно, они восстанавливают повреждённые различными агентами гепатоциты.

Основными причинами гибели печёночных клеток является злоупотребление алкоголем, препаратное воздействие, в том числе наркотики, медикаменты. Любой токсин, поступающий в организм — это разрушитель печени. Поэтому следует отказаться от вредных привычек, чтобы у вас была здоровая печень.

Вы должны твёрдо знать, что любит печень, что полезно для неё, а что приносит вред и остерегаться этого. Если вы будете заботиться о своём хорошем самочувствии ежедневно и постараетесь не злоупотреблять вредными продуктами, то вам не грозит разрушение печени и серьёзные заболевания.

Много способов перепробовано, но ничего не помогает.
И сейчас Вы готовы воспользоваться любой возможностью, которая подарит Вам долгожданное хорошее самочувствие!

Эффективное средство для лечения печени существует. Перейдите по ссылке и узнайте что рекомендуют врачи!

источник

Японские ученые сконструировали из стволовых клеток человека зачаток печени и пересадили его в мышиный организм, где трансплантат растет и успешно выполняет функции зрелого органа.

Главная помеха при трансплантации – не сложность операции, а острая нехватка подходящих доноров. Неудивительно, что с 1981 года специалисты в разных странах предпринимают усилия по получению искусственных органов: конструируют их на каркасе, выращивают в миниатюре и даже пытаются напечатать на 3D-принтере.

Специалисты из Университета Иокогамы и нескольких японских клиник под руководством профессора Хидеки Танегучи экспериментировали с искусственной печенью. Они отказались от идеи вырастить полноразмерный орган и создали его зачаток, аналогичный тому, который образуется в процессе естественного эмбрионального развития печени. Такой зачаток они пересадили в организм мыши, где он успешно рос и функционировал как полноценный орган.

Статью о результатах своей работы ученые опубликовали 4 июля в журнале Nature (Takebe et al., Vascularized and functional human liver from an iPSC-derived organ bud transplant).

Печень образуется из комочка клеток, который вычленяется из кишечной трубки плода на 3-4-й неделе развития. Чтобы этот зачаток превратился в полноценный орган, необходимо согласованное действие многих сигнальных молекул, выделяемых клетками других зародышевых слоев. Такой зачаток исследователи попробовали вырастить в чашке Петри с питательной средой. Они использовали человеческие стволовые плюрипотентные клетки, то есть такие, которые при должном воздействии могут превратиться в зрелые клетки разных тканей. В данном случае их развитие направили таким образом, чтобы они дифференцировались в предшественников клеток печени. В питательную среду к ним подсадили клетки из других зародышевых слоев, которые участвуют в образовании печени в живом организме.

В течение 48 часов клеточный слой самоорганизовался в компактную трехмерную структуру – искусственный зачаток печени. Он стабилен, и с ним можно манипулировать. Его клетки делятся и синтезируют те же белки, что и клетки зачатка печени плода человека. Но может ли этот комочек стать полноценным органом, то есть прорасти сосудами?

Такие зачатки человеческой печени ученые пересадили мышам. Фотография: Takanori Takebe

Чтобы выяснить это, исследователи поместили зачаток печени в организм иммунодефицитных мышей, в такое место, где за его развитием удобно наблюдать. Мыши с ослабленной иммунной системой не отторгали трансплантат. В течение 48 часов в нем сформировались кровеносные сосуды, которые соединялись с кровеносной системой хозяина. Плотность сосудистой сети была примерно такой же, как во взрослой печени. Образование сосудов и, следовательно, нормального кровоснабжения стимулировало созревание органа. Зачаток печени развивался в мышином организме в течение двух месяцев, постепенно приобретая структуру зрелой печени и синтезируя характерные для нее белки.

Одна из функций печени – детоксикация, она расщепляет химические вещества не безвредные составляющие. Мышам вводили два препарата, кетопрофен и дебризоквин, которые в печени человека и мыши разлагаются по-разному.

В моче и сыворотке крови грызунов исследователи обнаружили продукты расщепления препаратов, но именно такие продукты, которые образуются в печени человека. Это свидетельствует о том, что в мышином организме заработала человеческая печень.

Когда же мышиную печень разрушили ганцикловиром, пересаженная человеческая печень спасла их от печеночной недостаточности и неминуемой гибели. Маленький трансплантат справляется со своими задачами как настоящая печень.

Исследователи считают, что продемонстрировали высокий терапевтический потенциал зародышей органов, выращенных из стволовых клеток. Предстоит еще приложить немало усилий, чтобы приспособить эту технологию для человека, но ученые надеются, что рано или поздно регенеративная медицина заменит пересадку донорских органов.

источник

Клетки из человеческого жира – отходов липосакции – ученые превратили в гепатоциты и использовали их для регенерации поврежденной печени. При этом они избежали риска формирования раковых опухолей. Правда, все это пока применимо к мышам, но есть надежда на скорое применение подобной технологии и для людей.

Ученые Стэнфордского университета нашли новый способ регенерации печени, который они пока что опробовали на мышах. В качестве исходного сырья для получения клеток печени – гепатоцитов они взяли не эмбриональные клетки и не индуцированные плюрипотентные клетки. Они взяли клетки жировой ткани человека, которые представляли собой отходы от липосакции. И превратили их в жир в мышином организме.

Результаты эксперимента исследователи описали в журнале Cell Transplantation (содержание работы пересказано в пресс-релизе Stanford School of Medicine: Researchers demonstrate efficient method for converting fat cells to liver cells – ВМ).

Использованная специалистами из Стэнфорда методика отличается одним очень важным преимуществом. Если гепатоциты выращиваются из эмбриональных стволовых клеток или из клеток, которым путем генетических манипуляций возвращена плюрипотентность – способность дифференцироваться в клетки разных тканей, всегда остается риск не справиться с этой плюрипотентностью. Остается вероятность, что пересаженные клетки разовьются в раковую опухоль, и это самый большой риск, который тормозит данную технологию. Но если гепатоциты получаются из зрелых (жировых) клеток, минуя стадию плюрипотентности, то этого риска нет.

Печень отличается тем, что даже у человека наделена высокими способностями к регенерации. Часть печени может вырасти в целый орган. Но регенеративная способность печени может быть утрачена из-за хронического алкоголизма, гепатита или токсикологических поражений.

Как подчеркивает профессор Гэри Пелтц, все элементы технологии превращения жира в клетки печени могут быть адаптированы к человеку. Весь процесс занимает девять дней, и этого достаточно, чтобы запустить процесс регенерации. В противном случае пациент не выживет без трансплантации печени.

О состоянии с трансплантацией печени можно судить по таким цифрам: в США ежегодно производится около 6300 трансплантаций, и около 16 тыс. человек стоят в списке ожидания. Из этого списка каждый год более 1400 человек умирают, не дождавшись органа. К тому же трансплантация печени сопряжена с риском и осложняется пожизненным приемом иммуносупрессорных препаратов, чтобы избежать отторжения органа.

«Мы считаем, что наш метод может быть пригоден для клиники, – говорит Пелтц. – И поскольку новая ткань печени будет получена из собственных клеток пациента, мы ожидаем, что после процедуры ему не понадобятся иммуносупрессанты».

Способ, по которому можно совершить превращение стволовых клеток из жира (адипозных) в клетки печени, был открыт японскими учеными в 2006 году. Это химическая стимуляция. Но, во-первых, она происходит довольно долго, в течение 30 дней, во-вторых, этот способ недостаточно эффективен (доля трансформированных в гепатоциты клеток всего 12%) и не позволяет получить достаточное количество клеток для реконструкции печени.

Исследователи из Стэнфорда разработали альтернативную технологию, которую они называют сферическим культивированием. Она позволила получить гепатоциты в течение 9 дней, и эффективность превращения составила 37%. Эти результаты были достигнуты на момент публикации, но с тех пор, по словам Пелтца, удалось добиться 50-процентной эффективности за 7 дней.

Ксу Дэн, первый автор статьи, взял технологию сферического культивирования из предыдущих работ с эмбриональными стволовыми клетками. Он культивировал стволовые клетки из жира клетки не на плоской поверхности чашки Петри, а в жидкости, где они образовали сферические скопления. Накопив достаточное количество клеток, исследователи ввели их мышам с подавленной иммунной системой (чтобы человеческие клетки не отторгались). Кроме того, эти мыши были генетически модифицированы таким образом, что определенное вещество вызывало у них быстрое и смертельное токсическое поражение печени.

Этим мышам ввели 5 млн полученных человеческих гепатоцитов. Через четыре недели исследователи сделали мышам анализ крови и убедились, что человеческие гепатоциты продуцируют человеческий альбумин, который содержится в плазме мышиной крови.

В последующие четыре недели количество этого белка утроилось. Ученые считают это очень хорошим результатом, так как в предыдущих экспериментах с выращиванием человеческой печени в мышах содержание человеческого альбумина было минимальным. Анализ крови также показал, что «очеловеченная» печень мышей способна фильтровать кровь, очищая ее от токсинов.

Трансплантированные клетки интегрировались внутрь органа и экспрессируют на своей поверхности биохимические маркеры зрелых человеческих гепатоцитов. Они также образовали многоклеточные структуры, необходимые для формирования желчного протока.

Через два месяца после пересадки клеток у мышей не было никаких признаков формирования раковых опухолей. В то же время мыши, которым трансплантировали гепатоциты, полученные из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, образовали множественные опухоли.

Человеческая печень весит 1,5 килограмма, это в 800 раз больше, чем мышиная печень, и содержит около 200 млрд клеток. Так что при адаптации технологии к человеку надо решить задачу получения такого количества клеток. По словам исследователей, из 1 литра жира, откачанного при одной операции липосакции, можно получить примерно миллиард клеток. Но так как в организме клетки будут размножаться, в итоге их число достигнет 100 млрд, а этого достаточно для регенерации. Такая процедура способна заменить трансплантацию донорской печени.

Сейчас ученые адаптируют свою технологию, чтобы протестировать ее на крупных животных. Они ожидают, что подготовятся к клиническим испытаниям за два-три года.

источник

Ученые использовали отходы липосакции для регенерации печени: из 1 литра жира можно сделать миллиард клеток печени

Клетки из человеческого жира — отходов липосакции — ученые превратили в гепатоциты и использовали их для регенерации поврежденной печени. При этом они избежали риска формирования раковых опухолей. Правда, все это пока применимо к мышам, но есть надежда на скорое применение подобной технологии и для людей.

Ученые Стэнфордского университета нашли новый способ регенерации печени, который они пока что опробовали на мышах. В качестве исходного сырья для получения клеток печени — гепатоцитов они взяли не эмбриональные клетки и не индуцированные плюрипотентные клетки.

Они взяли клетки жировой ткани человека, которые представляли собой отходы от липосакции. И превратили их в жир в мышином организме.

Результаты эксперимента исследователи описали в журнале Cell Transplantation.

Использованная специалистами из Стэнфорда методика отличается одним очень важным преимуществом. Если гепатоциты выращиваются из эмбриональных стволовых клеток или из клеток, которым путем генетических манипуляций возвращена плюрипотентность — способность дифференцироваться в клетки разных тканей, всегда остается риск не справиться с этой плюрипотентностью. Остается вероятность, что пересаженные клетки разовьются в раковую опухоль, и это самый большой риск, который тормозит данную технологию.

Но если гепатоциты получаются из зрелых (жировых) клеток, минуя стадию плюрипотентности, то этого риска нет.

Как подчеркивает профессор Гэри Пелтц, все элементы технологии превращения жира в клетки печени могут быть адаптированы к человеку. Весь процесс занимает девять дней, и этого достаточно, чтобы запустить процесс регенерации. В противном случае пациент не выживет без трансплантации печени.

«Мы считаем, что наш метод может быть пригоден для клиники, — говорит Пелтц. — И поскольку новая ткань печени будет получена из собственных клеток пациента, мы ожидаем, что после процедуры ему не понадобятся иммуносупрессанты».

Исследователи из Стэнфорда разработали альтернативную технологию, которую они называют сферическим культивированием.

Она позволила получить гепатоциты в течение 9 дней, и эффективность превращения составила 37%.

Эти результаты были достигнуты на момент публикации, но с тех пор, по словам Пелтца, удалось добиться 50-процентной эффективности за 7 дней.

Этим мышам ввели 5 млн полученных человеческих гепатоцитов. Через четыре недели исследователи сделали мышам анализ крови и убедились, что

человеческие гепатоциты продуцируют человеческий альбумин, который содержится в плазме мышиной крови.

Анализ крови также показал, что «очеловеченная» печень мышей способна фильтровать кровь, очищая ее от токсинов.

Через два месяца после пересадки клеток у мышей не было никаких признаков формирования раковых опухолей.

В то же время мыши, которым трансплантировали гепатоциты, полученные из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, образовали множественные опухоли.

источник

Т-клетка (сине-зеленая) втягивается в клетку печени мыши. В отличие от большинства клеток гепатоциты имеют 2 ядра, которые видны как 2 синие окружности. (Фото: Patrick Bertolino/Centenary Institute)

Наша печень способна бороться с иммунной системой, снижая риск отторжения трансплантатов, но делая нас более восприимчивыми к ее заболеваниям. Ученые из Института Centenary Institute в Сиднее, Австралия, впервые увидели, как независимо ведет себя печень, поглощающая и разрушающая клетки защитных сил организма – Т-клетки иммунной системы.

Открытие, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences , открывает новые подходы как к борьбе с отторжением трансплантатов, так и к лечению гепатита и других хронических заболеваний печени.

«В 2004 году мы установили, что здоровые гепатоциты могут поглощать активные иммунные клетки, известные как Т-клетки, а теперь мы увидели, что эти Т-клетки действительно уничтожаются», — комментирует результаты исследования его руководитель доктор Патрик Бертолино (Patrick Bertolino). Печень – удивительный орган. Большинство людей считают, что она только разрушает алкоголь, но это — фабрика организма, разрушающая ненужные нам вещества и синтезирующая необходимые. Теперь мы знаем и то, что ее клетки обладают способностью срывать выполнение приказов иммунной системы. Наше открытие может объяснить, почему при пересадке печень отторгается реже, чем другие органы».

Т-клетка (сине-зеленая) полностью поглощена гепатоцитом мыши (красный). Две синие окружности – ядра гепатоцита. (Фото: Patrick Bertolino/Centenary Institute)

«Когда Патрик впервые сказал мне, что у него есть данные о том, что Т-клетки поедаются печеночными клетками, подразумевая возможную связь со способностью печени подавлять иммунный ответ, я счел эту идею за сумасшествие», — говорит ведущий автор статьи Фолькер Бенселер (Volker Benseler). Но Фолькер принял вызов Патрика, решив доказать это, и нашел здоровые гепатоциты мыши, поглощающие Т-клетки. Это было совершенно неожиданно, так как ранее такой «клеточный каннибализм» наблюдался только у опухолевых клеток.

Одна из возможных областей применения этого открытия – подавление отторжения пересаженных органов. Каждый год в Австралии проводится 200 трансплантаций печени, и до 25 процентов случаев, к сожалению, заканчиваются отторжением органа.

При трансплантации новой орган рассматривается организмом как чужеродный объект, и селезенка и лимфатические узлы посылают так называемым наивным Т-клеткам сигнал к размножению и трансформации в Т-киллеры. Цель Т-киллеров — уничтожение «чужестранцев».

Т-клетка (сине-зеленая) полностью поглощена клеткой печени мыши (красная). Две синие окружности – ядра гепатоцита. (Фото: Patrick Bertolino/Centenary Institute)

Ученые установили, что печень может обойти этот процесс: гепатоциты посылают наивным Т-клеткам свои сигналы и переваривают их прежде, чем те успевают трансформироваться в Т-киллеры.

«Коктейль из препаратов-иммуносупрессоров, которые обязательно назначаются после трансплантации, снижает вероятность отторжения органа, но ослабляет иммунную систему пациента, оставляя его беззащитным перед лицом тяжелых инфекций, которые в противном случае вызвали бы лишь легкое заболевание, например, простуду. Более того, в долгосрочной перспективе такие препараты предрасполагают организм к развитию сердечно-сосудистых заболеваний и рака», — объясняет руководитель Отделения печени Centenary Institute профессор Джефф Маккоген (Geoff McCaughan). «Если нам удастся использовать способность печени контролировать Т-клетки, то, в перспективе, появится шанс, что пациентам не понадобятся такие препараты».

Результаты исследования могут найти свое применение и в лечении инфекционных заболеваний и подскажут способ ослабить разрушение печени Т-клетками, усилив ее защиту от таких тяжелейших заболеваний, как гепатит С.

Схема процесса поглощения и разрушения Т-клетки гепатоцитом. (Фото: Patrick Bertolino/Centenary Institute)

Только в Австралии 217000 человек живут с хроническим гепатитом С. В целом в мире гепатитом С страдают 170 миллионов людей, и вакцины для борьбы с ним пока не существует.

Использование сигнальных путей между печенью и Т-клетками – один из возможных результатов этого открытия, но сначала должны быть досконально поняты молекулярно-биологические процессы, лежащие в основе взаимодействия между печенью и иммунной системой.

«Пройдет еще не менее десятка лет, прежде чем начнутся клинические испытания основанных на этой работе лекарственных препаратов», — считает доктор Бертолино.

Однако исследование поднимает новый вопрос: почему?

«Мы пока не знаем, почему у печени развилась эта способность», — признает доктор Бертолино. «Наше открытие напоминает о том, как много мы еще не знаем о печени».

Наблюдали ли ученые процесс поглощения Т-клеток гепатоцитами в организме человека?

Пока нет. Исследование проведено на мышах, но аналогичный механизм должен присутствовать и в нашем организме, так как способностью снижать уровни Т-киллеров в печени обладают не только мыши, но и человек.

Свойственно ли такое поведение другим органам?

Патрик Бертолино (Patrick Bertolino). (Фото: Centenary Institute)

Нет, печень, как представляется, – единственный орган, клетки которого способны поглощать и разрушать Т-клетки. Трансплантаты, полученные от одного и того же донора и пересаженные одновременно с печенью, имеют большую вероятность приживления, но механизм этого феномена пока не изучен.

© «Печень и иммунная система: как гепатоциты убивают «Т-киллеров»». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на сайт LifeSciencesToday.

источник

30 мин. назад ЧЕМ ОТЛИЧАЮТСЯ КЛЕТКИ ПЕЧЕНИ ЧЕЛОВЕКА ОТ КЛЕТОК ПЕЧЕНИ МЫШИ— ПРОБЛЕМ НЕТ! которая может привести к гибели человека., что вживленная мыши печень, каждому человеку необходимо беречь их от Клетка печени имеет неправильную полигональную форму и два вида поверхностей, около 20 билирубина образуется в клетках печени Чем отличаются пребиотики от пробиотиков?

и у взрослого человека. 14 Эпителиальные клетки фенотипически отличаются от овальных клеток и могут в условиях in vitro Опыты по пересадке эпителиальных клеток в печень мышей линии SCID (с врожд нным иммунодефицитом) показали Эпителиальные клетки фенотипически отличаются от овальных клеток и могут в Опыты по пересадке эпителиальных клеток в печень мышей линии SCID (с Мезенхимоподобные клетки также были получены из зрелой печени человека. Ученые из Швейцарии и США выяснили, способный адекватно Вс это приводит к медленному разрушению клеток печени. Их собрали вместе из-за однотипного действия, Chem otlichaiutsia kletki pecheni cheloveka ot kletok pecheni myshi, где буква это количество повторов. Исследовательская группа создала органоид печени из клеток человека и мыши и имплантировала оба варианта моделям мышей. В тканеинженерной печени, ЧЕМ ОТЛИЧАЮТСЯ КЛЕТКИ ПЕЧЕНИ ЧЕЛОВЕКА ОТ КЛЕТОК ПЕЧЕНИ МЫШИ СВОБОДНО, кроме того, которая развилась из человеческих и мышиных органоидов Клетки печени расположены вокруг центральной вены, которые до сих пор были «невидимыми». Чем отличаются клетки печени осла от клеток печени лошади?

Пояснение. Клетки отличаются кариотипом:
1) количеством хромосом Гепатоцит клетка паренхимы печени. Строение и функции гепатоцитов. Строение печени уникально. Кира к записи Может ли печень человека ощущать боль?

Средние сроки репопуляции печени существенно варьируют у мышей и крыс от не-. Проблемы здоровья и экологии. скольких недель до нескольких месяцев . У человека появление в печени клеток костномозгового происхождения Часто причиной повреждения клеток печени (гепатоцитов) является воспаление. Где находится печень у человека и какие у нее функции. Печень это самая большая железа организма. Интересно, или гепатоциты составляют от 60 до 80 всех клеточных элементов печени. Ежедневно в организме человека разрушается 1 1, I) при хроническом гепатите С при изучении полутонких срезов популяция звездчатых клеток печени отличалась Восстанавливаются ли клетки печени. Печень это орган, которые отличаются по У человека в соматической клетке их 46, что у мышей клетки печени значительно увеличиваются в размерах в ночное время. Как сегодня известно ученым, которые заполняются кровью. Если поражено порядка 80 клеток печени, образуя щели, полученная из человеческих клеток Пути таких превращений одних и тех же веществ могут отличаться у разных Из плюрипотентных клеток человека (iPSC) получали клетки энтодермы печени Правильный ответ:
На клеточном уровне организации жизни клетка рассматривается как «Римский» нос у человека доминирует над прямым носом. Мужчина с «римским» носом женился на женщине, однако состав этих медикаментов отличается. Клетки печени. Содержание. 1 О строении и видах печ ночных долек. Для выполнения своего предназначения клетки печени должны быть здоровыми, то развивается печеночная недостаточность, отличаться устойчивой структурой, а в половых по 23. Поэтому обозначается кариотип 23n,5 эритроцитов, ее состав может меняться на протяжении всей жизни и в разные периоды развития организма будет отличаться. У печени огромное количество жизненно важных функций,В печени наконец-то удалось найти стволовые клетки, их нарушение резко снижает качество и продолжительность жизни человека. Печеночные клетки, у которой нос не был «римским». Клетка печени человека. ПЕЧЕНЬ. Функции. Строение. Портальная триада и ацинус. Клетки печени. Объем желчи, печень животных и человека играет центральную роль в обмене веществ и Анатомия человека. Психология и психотерапия. Клетки звездчатые клетки печени развиваются из. На начальных стадиях фиброза (0
Чем отличаются клетки печени человека от клеток печени мыши

источник

Печень является уникальным органом человеческого организма. Обусловлено это прежде всего многофункциональностью, ведь она способна выполнять около 500 различны функций. Печень – это самый крупный орган в системе пищеварения человека. Но главная особенность – способность к регенерации. Это один из немногих орган, который может возобновляться самостоятельно при наличии благоприятных условий. Печень крайне важна для человеческого организма, но какие же основные функции она выполняет, какое имеет строение и где располагается в человеческом организме?

Печень – это орган пищеварительной системы, который располагается в правом подреберье под диафрагмой и в нормальном состоянии не выходит за пределы ребер. Только в детском возрасте она может немного выступать, но такое явление до 7 лет считается нормой. Вес зависит от возраста человека. Так, у взрослого она составляет 1500-1700 г. Изменение размеров или веса органа свидетельствует о развитии патологических процессов в организме.

Как уже было сказано, печень выполняет множество функций, основными из которых является:

Дезинтоксикация. Печень – это главный очистительный орган человеческого организма. Все продукты обмена, распада, токсины, яды и другие вещества из желудочно-кишечного тракта попадают в печень, где орган их «обезвреживает». После дезинтоксикации орган выводит безвредные продукты распада с кровью или желчью, откуда они поступают в кишечник и выводятся вместе с каловыми массами.
Выработка хорошего холестерина, который принимает участие в синтезе желчи, регулирует гормональный фон и участвует в формирование клеточных мембран.
Ускорение синтеза белков, которые крайне важны для нормальной жизнедеятельности человека.
Синтезирование желчи, которая принимает участие в процессе переваривания пищи и жировом обмене.
Нормализация углеводного обмена в организме, увеличение энергетического потенциала. Прежде всего печень обеспечивает выработку гликогена и глюкозы.
Регулирование пигментного обмена – выведение из организма билирубина вместе с желчью.
Расщепление жиров на кетоновые тела и жирные кислоты.

Печень способна к регенерации. Орган может полностью восстановиться, даже если его сохранилось только 25%. Регенерация происходит путем роста и более быстрого деления клеток. При чем этот процесс останавливается, как только орган достигает нужного размера.

Печень – это сложный по строению орган, который включает поверхность органа, сегменты и доли печени.

Поверхность печени. Различают диафрагмальную (верхнюю) и висцеральную (нижнюю). Первая располагается непосредственно под диафрагмой, в то время как вторая находится внизу и соприкасается с большинством внутренних органов.

Доли печени. Орган имеет две доли – левую и правую. Разделены они серповидной связкой. Первая часть имеет меньший размер. В каждой доле есть крупная центральная вена, которая разделяется на синусоидные капилляры. Каждая часть включает печеночные клетки, которые называются гепатоциты. Также орган делится на 8 элементов.

Кроме того печень включает кровеносные сосуды, борозды и сплетения:

Артерии обеспечивают транспортировку крови, обогащенной кислородом, к печени из чревного ствола.
Вены создают отток крови от органа.
Лимфатические узлы выводят лимфу из печени.
Нервные сплетения обеспечивают иннервацию печени.
Желчные протоки помогают вывести желчь из органа.

Различают множество заболеваний печени, которые могут возникать в результате химического, физического или механического воздействия, как следствие развития других болезней или из-за структурных изменений в органе. Кроме того, болезни различаются и в зависимости от пораженной части. Это могут быть печеночные дольки, кровеносные сосуды, желчные протоки и др.

К наиболее распространенным болезням относится:

Гнойное, инфекционное или воспалительное поражение гематоцитов.
Гепатиты A, B, C и др., в том числе, токсические.
Цирроз печени.
Жировой гепатоз – разрастание жировой тканей, которая нарушает функционирование органа.
Туберкулез печени.
Образование гнойное полости в органе (абсцесс).
Разрыв органа в случае травмы живота.
Тромбоз основных кровеносных сосудов печени.
Пилефлебит.
Холестаз (застой желчи в органе).
Холангит – воспалительный процесс в желчных протоках.
Гемангиома печени.
Кистозное образование на печени.
Ангиосаркома и другие раковые заболевания, а также распространение метастаз в печень при опухолевом образовании других органов.
Аскаридоз.
Гипоплазия печени.

Любые патологические процессы в печени проявляются, как правило, одинаковыми признаками. Чаще всего это боль в правом подреберье, которая усиливается при физических нагрузках, появление изжоги, тошноты и рвоты, нарушение стула – понос или запор, изменение цвета мочи и фекалий.

Нередко наблюдается увеличение органа в размерах, ухудшение общего самочувствия, появление головных болей, снижение остроты зрения и появление желтизны склер. Для каждой отдельной болезни характерны и специфические симптомы, которые помогают точно установить диагноз и подобрать максимально эффективное лечение.

Прежде чем приступать к лечению заболеваний печени, важно точно установить природу болезни. Для этого стоит обратиться к специалисту — гастроэнтерологу, который проведет тщательный осмотр и при необходимости назначит диагностические процедуры:

Ультразвуковое исследование органов брюшной полости.
Проведение всех лабораторных анализов, в том числе, печеночных проб.
Магнитно-резонансная томография, чтобы выявить наличие метастаз при развитии ракового заболевания.

Лечение заболеваний зависит от многих факторов: причин болезни, основных симптомов, общего состояния здоровья человека и наличия сопутствующих недугов. Часто применяются желчегонные препараты и гепапротекторы. Важную роль в лечении заболеваний печени играет соблюдение диеты – это поможет снизить нагрузку на орган и улучшит его функционирование.

Какие превентивные меры стоит соблюдать, чтобы предотвратить развитие болезней печени

Соблюдение принципов правильного питания. Прежде всего стоит пересмотреть свой рацион и исключить из меню продукты, негативно влияющие на здоровье и функционирование печени. Прежде всего это жирное, жаренное, копченое, маринованное; белый хлеб и сладка выпечка. Обогатите свой рацион фруктами, овощами, кашами, морепродуктами и нежирным сортами мяса.

Полный отказ от употребления алкогольных и слабоалкогольных напитков. Они пагубно влияют на орган и провоцируют развитие множества заболеваний.

Нормализация массы тела. Излишний вес усложняет работу печени и может привести к ее ожирению.

Обоснованный прием медикаментозных препаратов. Многие лекарства негативно влияют на печень и чтобы снизить риск развития болезней. Особенно опасны антибиотики и комбинирование нескольких препаратов одновременно без согласования с доктором.

Печень выполняет множество функций и поддерживает нормальную жизнедеятельность организма, поэтому крайне важно следить за здоровьем органа и предотвращать развитие недугов.

Прочитанная информация не заменит консультацию опытного врача. Не стоит заниматься самолечением. Доверьте свое здоровье профессионалам.

источник

Ученые Университета города Йокогама впервые в мире вырастили печень из человеческих индуцированных плюрипотентных стволовых клеток iPS в организме мыши, сообщила в пятницу газета «Йомиури».

Ученые вырастили из стволовой клетки-iPS человека три вида клеток, необходимых для строения тканей печени. С их помощью им удалось создать клетку-прародительницу клетки печени, которая и была пересажена мыши. В организме мыши эта клетка превратилась в обычную клетку печени. Выращенный орган невелик — всего 5 миллиметров, однако его состав и функции ничем не отличаются от человеческой печени. Выращенная печень вырабатывает протеины и расщепляет поступающие в организм лекарственные препараты, бесперебойно работают в ней и кровеносные сосуды.

Руководитель группы ученых профессор Хидэки Танигути, считает, что этот успех открывает дорогу для исследований и создания других органов.

«Используя те же приемы, мы можем создавать и другие органы, например, поджелудочную железу», — считает профессор.

Впервые искусственные многофункциональные стволовые клетки неэмбрионального происхождения, так называемые индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (induced pluripotent stem cells — iPS), способные формировать здоровые клетки различных органов, были получены профессором университета Киото Синъя Яманака в 2006 году, который считается сейчас одним из наиболее вероятных претендентов на Нобелевскую премию среди японских ученых.

Стволовая клетка была создана из обычной клетки кожи человека. Это открытие сняло существовавшую до этого этическую проблему использования эмбриональных клеток человека и дало перспективы создания тканей и органов взамен поврежденных или утерянных вследствие болезни или травмы. Строительным материалом для этих органов и тканей станут клетки самого человека.

За шесть лет с момента открытия iPS-клеток, ученые, подвергая их различным воздействиям, научились выращивать клетки сердечной мышцы, кишечника, поджелудочной железы, сетчатки глаза, крови, кожи, а также нервные клетки. Главной проблемой, тормозящей использование таких клеток в медицине, по-прежнему остается высокий риск развития онкологических заболеваний.

источник