[albert52]

Продолжим.

Пациентам с гепатоцеллюлярной карциномой (ГЦК), наиболее частым первичным раком печени и второй ведущей причиной смертности от рака во всем мире, проводят хирургическую резекцию. Однако остаточная печень может демонстрировать плохую регенеративную дееспособности из-за сопутствующей патологии.

Хотя на гепатоциты приходится около 80% массы печени, присутствуют и другие биологически важные типы клеток: билиарные эпителиальные клетки (BEC или холангиоциты), синусоидальные эндотелиальные клетки (SEC), клетки Купфера (KC, резидентные макрофаги печени), Pit-клетки (тканевые лимфоциты с функцией естественных клеток-киллеров) и звездчатые клетки печени (HSCs).

Развитие печени у эмбриона происходит в несколько этапов :
В общих чертах, во-первых, клетки становятся «компетентными» и могут ограничивать свою судьбу.Затем компетентные клетки последовательно становятся «коммитированными» к специфической линии, проявляя морфологические изменения и экспрессируя гены, связанные с коммитацией клеток. В конце концов, клетки затем 'дифференцируются' вдоль этого клона и становятся в конечном счете способными выполнять функцию терминально дифференцированной клетки. У мышей на ранних стадиях развития эпителиальные клетки энтодермы передней кишки экспрессируют факторы транскрипции (ТФ) Foxa1/2 и Gata4-6, что позволяет установить «компетентность» этих клеток развиваться в печень.
В передней кишке плода базальный слой, окружающий печеночную энтодерму, разрушается и гепатобласты отслаиваются от эпителия, мигрируют, проникают в соседний ВТМ и продолжают пролиферировать и дифференцироваться, давая зарождающийся зачаток печени. Для этого процесса необходимы несколько ТФ и сигналы от эндотелиальных клеток, такие как Hhex, Gata4-6, Prox1, Onecut-1 (OC-1, также известный как Hnf6) и Onecut-2 (OC-2).

На одной из основных стадий бипотенциальные гепатобласты «дифференцируются» в гепатоциты и холангиоциты. Первоначально гепатобласты экспрессируют гены, связанные как со взрослыми гепатоцитами (Hnf4a, Alb, CK-8/18), так и с BEC (CK-19), а также с генами печени плода, такими как Afp. Те гепатобласты, которые находятся рядом с воротными венами, принимают специфическую структуру вместе с экспрессией BDS7, увеличением CK-19 и BEC TF (OC-1/2 и HNF1b), сопровождающимся подавлением печеночных генов, и, наконец, становятся холангиоцитами. Среди задействованных сигналов мезенхимы обнаружены TGF-b и Jagged-Notch, которые стимулируют экспрессию EGF и вместе с HGF участвуют в дифференцировке в сторону билиарного эпителиального фенотипа.
Напротив, большинство гепатобластов, локализованных в паренхиме печени, дифференцируются в гепатоциты, приобретая характеристики эпителиальных клеток, расположенных в печеночных хордах и экспрессирующих Alb и CK-8/18. Сигналы, такие как онкостатин М (OSM), глюкокортикоиды, HGF и Wnt, способствуют дифференцировке гепатоцитов, большинство из них посредством регуляции ТФ C/EBPa, Hnf1a и Hnf4a. Созревание в гепатоциты и холангиоциты продолжается до нескольких недель после рождения.

Регенерация печени (LR) представляет собой появление новых гепатоцитов во взрослом возрасте. Взрослые гепатоциты могут размножаться строго регулируемым образом, регенерируя печень в ответ на хирургическую резекцию, токсическое повреждение, инфекции, экзогенный стимул, массивный некроз гепатоцитов или апоптоз. Тем не менее, этот процесс на самом деле представляет собой «компенсаторную гиперплазию и гипертрофию». Хотя общепризнано, что гепатоциты подвергаются от одного до двух циклов клеточного деления после экстирпации, несколько исследований указывают на гипертрофию гепатоцитов во время LR.
Причина этого особого процесса в том, что функции печени чрезвычайно важны для выживания организма. Масса печени поддерживается в очень узком диапазоне по отношению к общей массе тела, известному как печеночный индекс (масса печени/масса тела x100 - 4-5%). Если наблюдается потеря или увеличение массы печени, например, после повреждения печени или беременности, соответственно компенсаторная пролиферация или апоптоз клеток восстанавливают это соотношение после устранения стимула.

В настоящее время общепризнано, что существуют две физиологические формы LR в ответ на различные типы повреждения печени. Первый, в случае резекции и некоторых химических поражений печени, заключается в замещении печеночной массы репликацией существующих гепатоцитов, что считается самым быстрым и эффективным способом LR. Это опосредуют три сети: цитокины, факторы роста (GFs) и метаболические сигналы. Из-за высокой избыточности среди их внутриклеточных компонентов потеря отдельного гена редко приводит к полному ингибированию LR.

В состоянии покоя гепатоциты не полностью реагируют на GF и нуждаются в «примировании» для вступления в клеточный цикл (фаза G1). Сеть цитокинов действует как «фаза прайминга», которая происходит в течение первых 4 часов и начинается с распознавания ассоциированных с патогенами молекулярных паттернов (PAMP) и молекулярных паттернов, связанных с повреждением (DAMP), высвобождаемых из некротических клеток после повреждения ткани (см. выше). Они запускают естественный иммунный ответ, секрецию TNF-a и синтез интерлейкинов IL-6, IL-1b и IL-8.

Вкратце, происходит первоначальная активация ядерного фактора каппа B (NF-κB) через TNF, лимфотоксин (из Т-клеток) и/или компоненты комплемента с последующей секрецией IL-6. В свою очередь, IL-6 связывается со своим рецептором на гепатоцитах, что приводит к активации среди других путей STAT3. Затем в течение 2 часов индуцируются несколько генов немедленного раннего развития, связанных с пролиферацией гепатоцитов, такие как c-Fos, c-Jun и другие.
После того, как цитокины запустили переход G0/G1, митогенные GF EGF и HGF активируют соответствующие рецепторы, рецептор EGF (EGFR) и c-Met, стимулируя продвижение гепатоцитов по клеточному циклу, подключая соответствующие сигнальные пути. Среди них митоген-активируемая протеинкиназа (MAPK), STAT3, фосфатидилинозитол-3-киназа (PI3K)/Akt и ERK1/2 являются наиболее важными для LR, регулируют множество TF. Вместе с индукцией генов циклинов и CDK они облегчают переход к синтезу ДНК и митозу.

Особенно c-Met и EGFR являются ключевыми факторами LR, которые заслуживают подробного обсуждения. Рецептор c-Met активируется митогеном HGF, продуцируемым непаренхиматозными клетками, такими как HSC и SEC. Он продуцируется HSCs в виде одиночного пептида (pro-HGF) и откладывается во внеклеточном матриксе (ECM). После резекции печени происходит активация этого про-HGF, в результате чего активный HGF высвобождается в окружающую гепатоциты среду, а также в кровообращение.

Рецептор EGF активируется через различные источники: аутокринным образом с помощью амфирегулина (AR) и трансформирующего фактора роста-альфа (TGF-a); с помощью гепарин-связывающего EGF-подобного фактора роста (HB-EGF), полученного из KC и SEC; и EGF, секретируемым слюнными железами и железами Бруннера в двенадцатиперстной кишке. Лиганды EGFR имеют разные, но часто перекрывающиеся функции во время LR.

Оба рецептора имеют уникальные и потенциально перекрывающиеся функции. Так, активация пути EGFR не была напрямую связана с сигналами выживания для гепатоцитов. Оба пути по отдельности контролируют множество неперекрывающихся критических точек, и ингибирование только одного из них приводило к отчетливым изменениям в разных сигнальных путях, позволяя компенсировать блокировку только одного из сигналов.

Важно отметить, что после ПГ в остаточной печени происходят метаболические изменения. Печень должна продолжать регулировать системные уровни энергии, удовлетворяя при этом собственные потребности в синтезе нуклеотидов и белков, необходимых для деления клеток. Таким образом, трансляция является контрольной точкой, которая объединяет уровни питательных веществ с митогенными сигналами, и большинство вовлеченных белков находятся у млекопитающих ниже mTOR . Так, почти полная потеря репликации ДНК гепатоцитов наблюдалась у мышей с нокаутом S6 после резекции.

Также наблюдаются изменения липидного и глюкозного обмена. Регенеративный транзиторный стеатоз очевиден во время LR на ранних стадиях и сопутствует активизации генов, связанных с адипогенной программой. Повышенная продукция de novo печеночных жирных кислот и катаболизм системной жировой ткани могут быть основными источниками липидов, которые накапливаются в регенерирующей печени. Он необходим для удовлетворения повышенного спроса на энергию для быстрой пролиферации клеток и для усиленного биосинтеза мембранных фосфолипидов. Именно EGFR необходим для накопления жира и надлежащей регуляции ключевых ферментов, связанных с синтезом липидов de novo во время LR.