Maar als er iets gebeurt dat genoeg van die cellen ernstig verwondt - zoals een leverbeschadigende overdosis pijnstillers - kan dit vitale werk tot stilstand komen.
Met weinig goede behandelingsopties beschikbaar, meer dan 2, 000 Amerikanen sterven elk jaar aan acuut leverfalen.
Nutsvoorzieningen, nieuw onderzoek wijst op een mogelijke manier om die schade te voorkomen, maar belangrijker nog, behandel het - evenals een mogelijke manier om de gezondheid van patiënten die eraan hebben geleden, beter te controleren.
In een nieuw artikel gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences , een team van de Universiteit van Michigan beschrijft hoe een eiwit dat betrokken is bij een van de meest basale functies van de lever ook alarm slaat wanneer levercellen gewond raken.
dat alarm, en de hulp die het oproept van het immuunsysteem, kan helpen de lever te beschermen tegen verdere schade, melden de onderzoekers. Het kan zelfs het herstel van een beschadigde lever na een verwonding stimuleren, zegt Bishr Omary, MD, doctoraat, die het onderzoeksteam leidde.
Onverwachte functie
Werken met een team van U-M-collega's uit vele vakgebieden, Omary en voormalig postdoctoraal onderzoeker Min-Jung Park, doctoraat, ontdekte een onverwachte functie voor het enzym CPS1, afkorting van carbamoylfosfaatsynthetase-1.
Normaal gesproken, CPS1 speelt een sleutelrol bij het afbreken van ammoniak, een afvalproduct waar het lichaam van af moet. Het doet dit in de mitochondriën van de belangrijkste cellen van de lever, hepatocyten genoemd.
Een paar jaar geleden, Omary en zijn team ontdekten CPS1 op een onverwachte plek:het bloed van dieren en mensen met acuut leverletsel. Ze toonden aan dat de hoeveelheid CPS1 in het bloed een indicator was voor de omvang van de schade - maar ontdekten ook dat het snel het bloed verliet. Dat maakte het een potentiële vroege marker voor herstel van leverbeschadiging.
In de nieuwe krant zij melden dat CPS1 normaal gesproken in de gal wordt afgegeven, maar bij acuut leverletsel in het bloed terechtkomt. Ze waren verrast om te ontdekken waar CPS1 naartoe verdween:de binnenkant van witte bloedcellen die monocyten worden genoemd. Daar, ze vonden, het verricht een goede daad.
"CPS1 dat uit het bloed wordt verwijderd, herprogrammeert monocyten om ontstekingsremmend te worden en naar de lever te gaan, " zegt Omari, een professor in de afdeling Moleculaire &Integratieve Fysiologie en de afdeling Gastro-enterologie en Hepatologie aan de UM Medical School. "Deze cytokine-achtige functie, die volledig los staat van zijn gebruikelijke enzymatische functie, biedt een mechanisme voor het beschermende effect dat we hebben waargenomen. Het is heel spannend omdat het een potentieel pad biedt om nieuwe behandelingen te ontwikkelen."
De CPS1-puzzel in elkaar zetten
Park, nu een onderzoekswetenschapper aan het College of Veterinary Medicine aan de Chonnam National University in Zuid-Korea, leidde het nauwgezette werk van het bestuderen van CPS1 in het bloed, beenmerg, lever en gal van muizen, en werken om de niveaus in het bloed te verhogen door muizen te injecteren met een extra voorraad die ze in het laboratorium heeft gegenereerd.
De onderzoekers gaven deze exogene CPS1 aan muizen voordat ze ze blootstelden aan niveaus van paracetamol - dezelfde gebruikelijke vrij verkrijgbare medicatie die miljoenen mensen nemen, en dat houdt het potentieel in om de lever te beschadigen in voldoende hoge doses en in combinatie met andere stoffen. Zelfs wanneer de muizen doses kregen die hoog genoeg waren om acuut letsel te veroorzaken, degenen die vooraf toegevoegd CPS1 kregen, leden geen grote leverschade.
Toen de onderzoekers CPS1 bij muizen injecteerden nadat ze de hoge dosis paracetamol hadden gekregen, de levers van de dieren vertoonden significante tekenen van herstel.
"De hoeveelheid CPS1 die van nature in het bloed wordt afgegeven, is niet voldoende om letsel op te vangen, daarom wordt de boost erg nuttig, ", zegt Park. "In tegenstelling, als er te veel door de lever in het bloed wordt gemorst, dan betekent dit dat er te veel levercellen zijn afgestorven om een kans te hebben om te herstellen."
Een andere door een laboratorium gegenereerde, of recombinant, vorm van CPS1 die niet in staat was om de gebruikelijke ammoniakverwerkende actie uit te voeren, werkte net zo goed als een ontstekingsremmer als het normale enzym. De onderzoekers konden dus zien dat de effecten werden veroorzaakt door de immuunactiverende krachten die ze ook aantoonden met behulp van aanvullende geavanceerde methoden.
Volgende stappen
Omary merkt op dat, aangezien CPS1 een vrij groot eiwit is, elke poging om de therapeutische capaciteit ervan te gebruiken en te begrijpen, kan worden verbeterd door te bepalen welke van de componenten het belangrijkst zijn voor het op gang brengen van de ontstekingsremmende respons.
Hij en zijn team zijn aan het onderzoeken hoe het precies werkt bij muizen, en om te bepalen of het uiteindelijk als therapeutisch middel bij mensen kan worden gebruikt. Echter, hij waarschuwt dat er aanzienlijk meer werk nodig zal zijn om de haalbaarheid van het menselijk gebruik te bepalen.
Het onderzoeksteam omvatte Yongjia Feng en Graham Brady van het laboratorium van Omary; Louis D'Alécy, Jun Wu en Dong-il Kim van de afdeling Fysiologie van U-M; gastro-enteroloog Michelle Anderson en specialist in leverfalen Robert Fontana; Alexey Nesvizhskii, Nicholas Lukacs en Venkatesha Basrur van de UM-afdeling Pathologie; en Joerg Lahann van het UM Biomedical Engineering and Biointerfaces Institute. Het onderzoek maakte gebruik van de U-M Flow Cytometry, Microscopie, Proteomica, en Vector onderzoekskernen.
Het onderzoek werd gefinancierd door de National Institutes of Health (DK47918, TR002240 en DK34933), waaronder een prijs voor een Postdoctoraal Translationeel Scholars-programma voor Park via het Michigan Institute for Clinical &Health Research.
De Universiteit van Michigan heeft patenten aangevraagd op het gebruik van CPS1 als een anti-inflammatoire biologische, evenals voor zijn potentiële bruikbaarheid als biomarker om de ernst van acuut leverfalen te voorspellen.
COVID-19-beperkingen hebben geleid tot een daling van 86 procent van het aantal norovirusinfecties in de VS,
Darmbacteriën gekoppeld aan sterkere spieren bij oudere mensen
Onderzoekers manipuleren bacteriesoorten in de darm met behulp van voeding
Wetenschapper bewijst rol van microbioom bij obesitas
Orale seks kan bacteriële vaginose veroorzaken
Wat is een ERCP?
Onderzoek toont aan dat probiotica angst en depressie kunnen helpen bestrijden
Eerder onderzoek heeft psychische problemen en ontwikkelingsstoornissen gekoppeld aan de darmgezondheid. Nutsvoorzieningen, een team van Britse wetenschappers heeft aangetoond dat voedingsmiddelen die
Orale seks kan bacteriële vaginose veroorzaken
Een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift PLOS Biologie heeft aangetoond dat diverse microbiële populaties vaginale kolonisatie van pathogenen kunnen vergemakkelijken, wat op zijn beurt de k
Huishoudelijke ontsmettingsmiddelen kunnen bijdragen aan het risico op obesitas bij kinderen
Canadese onderzoekers hebben aangetoond dat veelgebruikte huishoudelijke schoonmaakmiddelen kinderen te zwaar kunnen maken door veranderingen in hun darmmicroflora te veroorzaken. Sergej M