นักวิทยาศาสตร์อธิบายว่าเซลล์ถูกกระตุ้นอย่างไร ทำให้เกิดพังผืดและรอยแผลเป็นของอวัยวะต่างๆ

การศึกษาใหม่จาก Unity Health Toronto ที่ตรวจสอบว่าเซลล์ไฟโบรบลาสต์ในร่างกายถูกกระตุ้นเพื่อทำให้เกิดพังผืดและการเกิดแผลเป็นของอวัยวะได้อย่างไร ได้รับการตีพิมพ์ใน Nature Reviews Molecular Cell Biology พังผืดและรอยแผลเป็นของอวัยวะเป็นสาเหตุการเสียชีวิตอันดับต้นๆ โดยมีหลักฐานบ่งชี้ว่าเป็นสาเหตุการเสียชีวิตถึง 45% ในประเทศที่พัฒนาแล้ว

พังผืดเป็นกระบวนการที่เซลล์ไฟโบรบลาสต์ในร่างกายของเราผลิตโปรตีนเชิงซ้อนที่เรียกว่าเมทริกซ์นอกเซลล์ (ECM) ในปริมาณที่มากเกินไป ECM ประกอบด้วยโปรตีน เช่น คอลลาเจน อีลาสติน และไฟโบรเนคติน และอาจถือเป็น "กาว" ในระดับร่างกายที่เชื่อมโยงอวัยวะต่างๆ ในร่างกายของเรา โดยรักษาขอบเขตไว้

ไฟโบรบลาสต์มักสร้าง ECM เพื่อรองรับโครงสร้างเนื้อเยื่อและช่วยซ่อมแซมเนื้อเยื่อที่เสียหายหรือได้รับบาดเจ็บ ตัวอย่างเช่น ภายใต้สภาวะปกติ เมื่อคุณกรีดตัวเอง ไฟโบรบลาสต์จะเคลื่อนไปยังบริเวณที่ถูกตัดหรือแผล เพิ่มจำนวนและสร้าง ECM ขึ้นมาเพื่อรักษาบาดแผล ในระหว่างการเกิดพังผืด ไฟโบรบลาสต์จะรับสัญญาณบางอย่างที่กระตุ้นให้เกิดการสร้าง ECM มากเกินไป

ECM ส่วนเกินนี้ โดยเฉพาะคอลลาเจนที่มากเกินไป สามารถนำไปสู่การก่อตัวของเนื้อเยื่อแผลเป็น ซึ่งอาจส่งผลต่อการทำงานของอวัยวะ พังผืดสามารถเกิดขึ้นได้ในเนื้อเยื่อหรืออวัยวะในร่างกาย รวมถึงปอด ตับ ไต และหัวใจ และมีความเกี่ยวข้องกับโรคที่พบบ่อยหลายอย่าง โดยมักเกิดขึ้นในช่วงปลาย

การศึกษาใหม่สรุปสัญญาณและกลไกระดับโมเลกุลบางอย่างที่มีบทบาทในการกระตุ้นไฟโบรบลาสต์เพื่อสร้าง ECM มากเกินไป นักวิจัยยังหารือเกี่ยวกับความแตกต่างของไฟโบรบลาสต์ และความแตกต่างที่มากขึ้นอาจส่งผลต่อกระบวนการบำบัดอย่างไร

"การทบทวนนี้พยายามที่จะคลี่คลายความรู้และความเข้าใจบางส่วนของเรา — หรือความเข้าใจผิด — เกี่ยวกับไฟโบรบลาสต์และการกระตุ้นของพวกมัน” ดร. Boris Hinz ผู้เขียนการศึกษาและนักวิทยาศาสตร์จาก St. Michael's Keenan Center for Biomedical Science กล่าว

"โดยทั่วไปแล้วเราจะพูดถึงการกระตุ้นไฟโบรบลาสต์จากสภาวะสงบนิ่งในการรักษาตามปกติและการเกิดพังผืด แต่เซลล์ที่ถูกกระตุ้นเพื่อสร้าง ECM ใหม่นั้นไม่ได้อยู่เฉยๆ อย่างแท้จริง และไม่ใช่ทั้งหมดจะเป็นไฟโบรบลาสต์" Hinz กล่าว "เราต้องการทำความเข้าใจอย่างแน่ชัดว่าเซลล์ใดถูกกระตุ้น การกระตุ้นประเภทใดเกิดขึ้น — ตัวอย่างเช่น 'สัญญาณสำคัญในการกระตุ้นไฟโบรบลาสต์เหล่านี้คืออะไร และอย่างไร'"

การถ่ายโอนกลไกนิวเคลียร์และหน่วยความจำไมโอไฟโบรบลาสต์ ที่มา: Nature Reviews Molecular Cell Biology (2024) ดอย: 10.1038/s41580-024-00716-0

ไฟโบรบลาสต์ยังคง "เปิด" นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา Fereshteh Sadat Younesi ช่วยเป็นผู้นำในการทบทวน Yunesi เป็นสมาชิกของ Hinz Lab และเป็นนักเรียนที่ St. Michael's Research Training Center

"หนึ่งในสัญญาณสำคัญมาจากความเครียดเชิงกลในสภาพแวดล้อมที่คับแคบของบริเวณที่เกิดพังผืด เมื่อเนื้อเยื่อเกิดพังผืด เนื้อเยื่อจะมีความแข็งกว่าปกติมาก เนื่องจากไฟโบรบลาสต์เหล่านี้เริ่มสร้างมากเกินไปและจัดระเบียบ ECM ใหม่" Yunesi กล่าว

หน้า>

"ไฟโบรบลาสต์เหล่านี้รับรู้ถึงความแข็งรอบตัว ซึ่งทำให้ 'คงอยู่' แม้ว่าอาการบาดเจ็บเริ่มแรกจะหายดีแล้ว ไฟโบรบลาสต์ที่เกิดจากกลไกเหล่านี้จะทำให้บริเวณที่เกิดไฟโบรติกรุนแรงขึ้นด้วยกิจกรรมที่กำลังดำเนินอยู่"

Hintz กล่าวว่าเมื่อนักวิจัยเข้าใจสัญญาณและกลไกที่เกี่ยวข้องกับการกระตุ้นไฟโบรบลาสต์ได้ดีขึ้น พวกเขาอาจจะสามารถพัฒนาวิธีการรักษาและการแทรกแซงเพื่อขัดขวางกระบวนการนี้ และหยุดการผลิต ECM มากเกินไป ซึ่งจะช่วยหยุดยั้งการเกิดพังผืดได้

"เราต้องการวิธีรักษาพังผืด นักวิทยาศาสตร์รู้จักโรคพังผืดมาประมาณหนึ่งศตวรรษแล้ว และยังไม่มีวิธีรักษา" Hinz กล่าว "ปัจจุบันมียาเพียง 2 ชนิดที่ได้รับการอนุมัติ เราสามารถหยุดยั้งการเกิดพังผืดในอวัยวะบางส่วนได้ อย่างดีที่สุด เป้าหมายสูงสุดคือการ 'สั่ง' เซลล์ที่สร้างแผลเป็นให้กำจัด ECM ส่วนเกินออกตามคำแนะนำทางเภสัชกรรม นั่นคือจุดที่วิทยาศาสตร์กำลังมุ่งหน้าไป และนั่นคือ ความฝันอันสูงสุด"