Sikerült feltárni a máj regenerációs képességét aktiváló faktorokat
A jövőben ezek az ismeretek olyan klinikai alkalmazásokhoz vezethetnek, amelyek modulálhatják a regeneratív választ, felgyorsítva a gyógyulást.
A Cell Genomics folyóiratban május 22-én jelent meg a University of Barcelona kutatóinak cikke, amelyben az emberi máj azon DNS-régióit azonosították, amelyek aktiválják a szerv bámulatos regenerációs képességét – az emlősök mája rendkívüli regenerációs képességgel rendelkezik, sérülés vagy részleges reszekció után képes teljes mértékben helyreállítani tömegét és funkcióját.
A tanulmány genomszintű térképet nyújt a májregeneráció szabályozó elemei és a folyamatban részt vevő kulcsfontosságú gének közötti interakciókról. Az eredmények pontosabb ismereteket nyújtanak a regeneráció alapvető mechanizmusairól, és a jövőben következményekkel járhatnak a regeneratív medicina fejlődésére nézve.
A tanulmányban egy szervreszekció után eltávolított egérmájat használtak a kromatin, azaz a sejtmagban a DNS-t szervező struktúra változásainak elemzésére, amely kulcsszerepet játszik a génexpresszió szabályozásában a regeneráció során.
“A reszekció vagy részleges hepatektómia mind a májdaganatok eltávolításában, mind az élő donoros transzplantációkban gyakori klinikai gyakorlat, ahol a máj egy részét a májfunkciózavarral küzdő betegbe ültetik át, ezért ennek a folyamatnak a pontos megértése segíthet olyan stratégiák kidolgozásában, amelyek optimalizálják a regenerációt” – nyilatkozta Montserrat Corominas, a tanulmány társszerzője.
A regenerációs folyamat globális és dinamikus képet adó elemzéséhez a kutatók több genomikus adatot is elemeztek, amelyek segítségével például összehasonlíthatták a regenerációt a máj embrionális fejlődésével, és párhuzamokat fedeztek fel a két folyamat között. Ezzel a megközelítéssel megfigyelték, hogy a regeneráció kulcsfontosságú génjeinek expresszióját számos, a regenerációra reagáló szabályozó elem koordinálja, köztük a regenerációra specifikus enhancer-ek (a génexpressziót aktiváló DNS-régiók), de újraaktivált fejlődési enhancer-ek is, azaz a máj fejlődésének különböző szakaszaiból újrahasznosított enhancer-ek, amelyek célja a májban leggyakrabban előforduló sejtek, a hepatociták szaporodásához elengedhetetlen sejtes folyamatok aktiválása.
A kutatók azt is felfedezték, hogy a máj regenerációja magában foglalja a máj specifikus metabolikus funkcióit szabályozó enhancer-ek, különösen a zsírok és más lipidek metabolizmusában részt vevő enhancer-ek elnyomását.
“Ez azt mutatja, hogy a regeneráció egy szigorúan szabályozott folyamat, amelyben fordított arányosság alakul ki: ezek a proliferációs programok prioritást élveznek, míg az energiaigényes metabolikus folyamatok, mint például az epesavak és a retinolok szintézise ideiglenesen gátlásra kerülnek” – fejtette ki Palmira Llorens-Giralt, a cikk első szerzője.
A tanulmány azonosította azokat a lehetséges transzkripciós regulátorokat is, amelyek a máj regenerációját irányítják. A folyamat kezdetén az AP-1 és ATF3 komplexek felelősek a transzkripciós programok bekapcsolásában szerepet játszó enhancer aktiválásáért, azaz azokért a génaktivációs szekvenciákért, amelyek szükségesek ahhoz, hogy a szunnyadó hepatociták újra elkezdjenek szaporodni.
A második fázisban ezt a szabályozást az NRF2 dominálja. Ez három transzkripciós faktor, azaz olyan fehérje, amely a gének transzkripciójának aktiválásával vagy gátlásával szabályozza a gének aktivitását, és amely az egyik módja annak, ahogyan a gének információt továbbítanak a sejtek funkcionális válaszának irányítására.
A tanulmány egyik legfontosabb eredménye, hogy genomszintű térképet ad az enhancer-gén interakciókról. A máj korai regenerációjában kulcsszerepet játszó szabályozó tényezők azonosításával együtt ez értékes forrás lehet a máj regenerációjában részt vevő regulátor elemekre összpontosító jövőbeli tanulmányok számára.
Bár ez egy alapkutatási vizsgálat volt, amelynek célja a regeneráció alapvető mechanizmusainak pontosabb feltárása, így egyelőre nincs közvetlen klinikai alkalmazása, a kutatók hangsúlyozzák, hogy eredményeik hatással lehetnek a regeneratív orvoslás fejlődésére.
“Ezek a mélyreható ismeretek alapozhatják meg a jövőben a klinikai módszerek fejlődését, és végül konkrét terápiás beavatkozások kifejlesztéséhez vezethetnek, például olyan gyógyszerekhez, amelyek aktiválják a specifikus enhancer-eket vagy modulálják a regeneratív választ.
Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:
DNA regions and key genes that activate liver regeneration identified
Irodalmi hivatkozás:
Palmira Llorens-Giralt et al, Sequential activation of transcription factors promotes liver regeneration through specific and developmental enhancers, Cell Genomics (2025). DOI: 10.1016/j.xgen.2025.100887
