Ficatul gras non-alcoolic, descifrat cu ajutorul unui dispozitiv

Un model care imită evoluția bolii ficatului gras ar putea fi utilizat pentru elucidarea mecanismelor din spatele acestei afecțiuni și pentru testarea eficacității posibilelor tratamente medicamentoase.

Boala ficatului gras non-alcoolic, o afecțiune cronică răspândită

Boala ficatului gras non-alcoolic se află în topul celor mai răspândite afecțiuni hepatice cronice la nivel mondial. Aproximativ 30% dintre oamenii care trăiesc în țările dezvoltate se confruntă cu această problemă de sănătate. Factorii de risc ai bolii ficatului gras non-alcoolic includ obezitatea, diabetul, colesterolul ridicat și obiceiurile alimentare nesănătoase, deși nu sunt complet excluse de la a face boala persoanele fără acești factori de risc.

În mod normal, există o cantitate mică de grăsime în ficat; însă dacă această cantitate de grăsime reprezintă 5% sau mai mult din ficat, se consideră că pacientul are boala ficatului gras, care trebuie gestionată pentru a evita progresia gravă. În cel mai rău caz , boala ficatului gras non-alcoolic poate duce la umflarea și inflamarea ficatului, fibroză sau cicatrici ale ficatului, insuficiență hepatică sau cancer hepatic.

Ficatul este un organ complex, iar procesele fiziologice implicate în evoluția bolii ficatului gras non-alcoolic implică mai mulți pași și diferite tipuri de celule care se găsesc în ficat. Acumularea anormală de acizi grași în ficat declanșează acțiunea unor celule imunitare numite celule Kupffer, precum și a unor celule endoteliale care acoperă vasele de sânge ale ficatului, pentru a elibera atât molecule de semnalizare, cât și molecule reactive chimic. Aceste molecule stimulează celulele stelate să sintetizeze și să depună proteine de fibroză, care duc la formarea cicatricilor în ficat.

Boala ficatului gras non-alcoolic poate fi gestionată printr-o dietă sănătoasă și exerciții fizice și prin pierderea în greutate în cazul persoanelor supraponderale sau obeze, dar în prezent nu există tratament definitiv. Una dintre principalele dificultăți în dezvoltarea tratamentelor este că nu există modele precise ale bolii ficatului gras cu care să se testeze eficacitatea tratamentului.

Un model avansat care imită boala reală oferă speranțe pentru un potențial tratament al ficatului gras

Modelele animale nu reprezintă cu adevărat pașii care sunt urmați în boala ficatului gras la oameni, iar modelele umane dezvoltate în trecut au arătat, de asemenea, limitări. A fost creat și un model de ficat artificial relativ avansat pentru a stimula partea finală de dezvoltare a fibrozei, dar nu s-a corelat pe deplin cu observațiile progresiei complete a bolii.

În acest context, o echipă de cercetare de la Institutul Terasaki pentru Inovație Biomedicală din Los Angeles a dezvoltat un model mai avansat de ficat, multicelular, reprezentativ din punct de vedere structural, care imită secvența de progresie completă a bolii ficatului gras non-alcoolic. Modelul conține toate cele patru tipuri de celule umane care sunt implicate în secvență: celule Kupffer, celule endoteliale, celule stelate și hepatocite.

Celulele au fost amestecate împreună și crescute ca microțesuturi multicelulare într-o serie de microforme; numărul și proporțiile celulelor au fost ajustate pentru a produce microțesuturi de formă optimă pentru a menține concentrații de nutrienți și oxigen similare cu țesuturile hepatice naturale. Microțesuturile au fost apoi închise într-o substanță gelatinoasă pentru a permite țesuturilor să se potrivească mai complet structurii și interacțiunilor celulă-celulă ale țesuturilor hepatice originale.

Echipa de cercetare a folosit modelul multicelular de ficat în testele menite să valideze rolul celulelor stelate în boala ficatului gras non-alcoolic și a ajuns la concluzia că aceste celule par a fi implicate în formarea vaselor de sânge, producerea de compuși reactivi chimic și într-o oarecare măsură în acumularea de acizi grași. De asemenea, au concluzionat că aceste celule stelate pot interacționa cu Kupffer și alte celule hepatice pentru a produce anumite molecule de semnalizare. Toate aceste evenimente sunt componente cruciale în evoluția bolii ficatului gras

Autorii studiului¹ apărut în jurnalul științific Small a testat, de asemenea, efectele adăugării de acizi grași la modelul lor. Rezultatele au indicat faptul că prezența acizilor grași și a celulelor stelate active a accelerat răspunsurile inflamatorii și a crescut producția de proteine fibrotice, validând în continuare felul în care modelul a imitat progresia naturală a afecțiunii.

Testele ulterioare au comparat modelul de boală a ficatului gras actual cu modelul de fibroză artificială animat de factorul de creștere transformant (TGF) -β. Atunci când s-au comparat cele două modele, modelul de ficat realizat de cercetătorii de la Terasaki a arătat că este mai precis, imitând progresia naturală a bolii ficatului gras non-alcoolic și prezentând niveluri mai ridicate de acumulare a grăsimilor și molecule de fibroză.

În plus, echipa de cercetare a testat răspunsul la medicamentele antifibrotice al ambelor modele. Testele au arătat că modelul de la Terasaki a demonstrat un transport mai robust al medicamentului și un răspuns metabolic mai puternic la livrarea medicamentelor. Această constatare este semnificativă dacă modelul urmează să fie utilizat pentru screeningul potențialelor medicamente pentru tratamentul acestei boli cronice.

Autorii studiului spun că sistemul multicelular de ficat realizat de ei este un model de laborator mai avansat și reprezintă pe deplin progresia naturală a bolii ficatului gras față de modelele anterioare, afirmație susținută de rezultatele experimentale din cercetările comparative.

Există speranța că acest model al bolii ficatului gras poate fi utilizat pentru elucidarea mecanismelor din spatele acestei afecțiuni și pentru testarea eficacității posibilelor tratamente medicamentoase. De asemenea, are potențialul de a personaliza tratamentele obținând întreaga gamă de celule necesare de la fiecare pacient în parte și folosindu-le pentru a crea modele personalizate.

Cum se tratează boala ficatului gras non-alcoolic?

Dacă o persoană diagnosticată cu această afecțiune nu are alte probleme de sănătate, modificarea stilului de viață o poate ajuta să controleze sau să facă reversibilă acumularea de grăsime în ficat. E nevoie ca pacientul să ajungă la o greutate normală pentru înălțimea și vârsta pe care o are și să adopte o alimentație săracă în grăsimi animale și zahăr și bogată în legume, fructe, leguminoase, cereale integrale, proteine slabe, cu consum moderat de grăsimi bune (ulei de măsline, oleaginoase, avocado etc.). De asemenea, e important ca trigliceridele și colesterolul să aibă valori normale.

Dacă pacientul diagnosticat cu boala ficatului gras non-alcoolic suferă de diabet sau hipertensiune, acesta trebuie în primul rând să urmeze tratamentele indicate de medic pentru a-și ține sub control aceste afecțiuni.

 

 

Sursă foto: Shutterstock
Bibliografie:
Wiley Online Library - Bioengineered Multicellular Liver Microtissues for Modeling Advanced Hepatic Fibrosis Driven Through Non‐Alcoholic Fatty Liver Disease
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202007425
1. Studiul „Bioengineered Multicellular Liver Microtissues for Modeling Advanced Hepatic Fibrosis Driven Through Non‐Alcoholic Fatty Liver Disease”, apărut în Small (2021). DOI: 10.1002/smll.202007425, autori: Hyun‐Jong Cho et al.
Johns Hopkins Medicine - Nonalcoholic Fatty Liver Disease
https://www.hopkinsmedicine.org/health/conditions-and-diseases/nonalcoholic-fatty-liver-disease


Te-ar mai putea interesa și...


 

 

 

Pentru a comenta este nevoie de
Comentarii 0