آخرین مطالب

بیان ژن می تواند زنگ خطر بیماری کلیوی اولیه را به صدا درآورد


بیان ژن می تواند زنگ خطر بیماری کلیوی اولیه را به صدا درآورد

مدل های پودوسیت اعتبار: دانشگاه دوک

مهندسان زیست پزشکی در دانشگاه دوک روشی را برای بررسی چگونگی آسیب دیدگی و تغییر شکل سلول های کلیدی در کلیه ها ایجاد کرده اند. مدل جدید مکانیسم مهمی را در پشت بیماری شدید کلیوی نشان داده است و به نشانگرهای زیستی اولیه بیماری و مداخلات درمانی بالقوه اشاره کرده است.

این مطالعه در 10 دسامبر 2021 به صورت آنلاین در مجله منتشر شد زیست شناسی شیمیایی ACS.

سمیرا موسه، استادیار مهندسی زیست پزشکی در دوک، می گوید: «تغییر در چشم انداز مولکولی سلول ها در سلامت و بیماری می تواند به کشف اهداف تشخیصی و درمانی جدید کمک کند. ما با استفاده از مدل آزمایشگاهی بافت کلیه، دو هدف ژنتیکی را کشف کرده‌ایم که می‌توانند استراتژی‌های جدیدی را برای نجات بافت‌های کلیه از تخریب ارائه کنند.»

وقتی کلیه ها سالم هستند مانند یک گیاه تصفیه کننده برای بدن عمل می کنند و سموم را از مواد مغذی جدا می کنند و مواد زائد را دفع می کنند. اما هنگامی که عملکرد کلیه مختل می شود، سموم می توانند در سراسر بدن جمع شوند و منجر به نارسایی قلبی، فشار خون بالا، مشکلات عصبی، حملات قلبی و حتی مرگ شوند.

بر اساس گزارش مرکز کنترل و پیشگیری از بیماری، بیماری کلیوی بیش از 15 درصد از جمعیت ایالات متحده را تحت تاثیر قرار می دهد. با این حال، بسیاری از مردم تا زمانی که برای مداخلات غیرتهاجمی خیلی دیر نشده است، از ابتلا به این بیماری آگاه نیستند. این تاخیر اغلب منجر به نیاز بیماران به دیالیز کلیه و در نهایت پیوند کلیه می شود.

برای درک مکانیسم های پشت این بیماری گسترده، موسا و مورگان برت، یک دانشجوی فارغ التحصیل در آزمایشگاه موسه، مدلی را توسعه داده اند تا بررسی کنند که وقتی نوع خاصی از سلول های کلیه، به نام پودوسیت، آسیب می بیند، چه اتفاقی می افتد.

بیان ژن می تواند زنگ خطر بیماری کلیوی اولیه را به صدا درآورد

این نمودار نشان می دهد که چگونه استفاده از آدریامایسین باعث آسیب دیدگی و فروپاشی سلول های بدن می شود. اعتبار: دانشگاه دوک

برت که اولین نویسنده این مطالعه است، می گوید: «پودوسیت ها حذف سموم و مواد زائد از خون را کنترل می کنند. شدیدترین اشکال بیماری کلیوی معمولاً با آسیب به این سلول‌ها همراه است که نمی‌توانند بازسازی شوند. ما می‌خواستیم مراحل اولیه آسیب سلولی را مدل‌سازی کنیم تا بتوانیم نشانگرهای زیستی را شناسایی کنیم که نشان‌دهنده شروع بیماری کلیوی است.

در کار قبلی، آزمایشگاه Musah نشان داد که آنها می‌توانند سلول‌های بنیادی پرتوان القایی انسان را برای تبدیل شدن به سلول‌های پادوسیت بالغ و عملکردی هدایت کنند. وقتی پودوسیت ها سالم هستند، ساختارهای بلند و انگشت مانندی دارند که به هم قفل می شوند تا مانعی برای فیلتر کردن خون ایجاد کنند. برای مطالعه مکانیک آسیب سلولی، تیم یک داروی شیمی درمانی به نام آدریامایسین را معرفی کرد که به همان اندازه که برای سرطان سمی است برای کلیه ها نیز سمی است.

برت گفت: «زمانی که ما آدریامایسین را تجویز کردیم، این ساختارهای انگشت مانند صاف و فرو ریختند. این تغییرات ساختاری را تقلید می کند که ما در بیماران مشاهده می کنیم، و هنگامی که این اتفاق می افتد، پودوسیت ها دیگر نمی توانند خون را به طور موثر فیلتر کنند.

در مطالعه جدید، این تیم از مدل آسیب سلولی خود برای به صفر رساندن نقش یک پروتئین رونویسی خاص، به نام پروتئین مرتبط با بله، یا YAP استفاده کردند. موسه که قبلاً کشف کرده بود که YAP اغلب در سلول‌هایی که ظرفیت بازسازی را نشان می‌دهند، مانند سلول‌های بنیادی پرتوان انسانی و سلول‌های کبدی بسیار بیان می‌شود، می‌خواست از مدل جدید کلیه خود استفاده کند تا ببیند آیا تعدیل فعالیت YAP می‌تواند به ترمیم آسیب در سلول‌های بدن کمک کند یا خیر.

تیم انتظار داشت که تغییراتی را در سطح YAP در پودوسیت‌ها مشاهده کند، زیرا آنها توسط آدریامایسین آسیب دیدند، اما در عوض دو شگفتی پیدا کردند. در حالی که سطوح YAP نسبتا ثابت باقی ماند، سطح بیان دو ژن هدف YAP – CTGF و Cyr61 – به طور قابل توجهی کاهش یافت.

برت می‌گوید: «ما دریافتیم که وقتی سلول‌ها را به گونه‌ای آسیب می‌زنید که مکانیک سلول‌های بدن را مختل می‌کند، مانند فروپاشی ساختارهای فیلتراسیون، این اهداف ژنی پایین‌دست دچار اختلال می‌شوند. این ژن ها به طور بالقوه می توانند به عنوان اهداف درمانی یا نشانگرهای زیستی برای بیماری کلیوی در مراحل اولیه مورد استفاده قرار گیرند.

در حرکت رو به جلو، تیم می‌خواهد مسیر سیگنالینگ YAP را برای درک بهتر اینکه چگونه تغییرات ساختاری در سلول‌های پودوسیت بر بیان ژن تأثیر می‌گذارد، ادامه دهد. آنها فرض می کنند که YAP و اهداف پایین دستی آن ممکن است نقش مهمی در بقای سلول های پودوسیت و پاسخ به آسیب داشته باشند. تجزیه و تحلیل عملکردهای خاص این پروتئین ها موضوع مطالعات آینده خواهد بود. این تیم همچنین به اصلاح و پیشرفت مدل‌های پودوسیت خود ادامه خواهد داد.


تنظیم کننده اصلی سلامت کلیه؟


اطلاعات بیشتر:
مورگان A. برت و همکاران، آسیب پودوسیت ناشی از آدریامایسین، محور YAP-TEAD1 را مختل می کند و بیان Cyr61 و CTGF را کاهش می دهد. زیست شناسی شیمیایی ACS (2021). DOI: 10.1021/acschembio.1c00678

ارائه شده توسط دانشگاه دوک

نقل قول: بیان ژن می تواند زنگ هشدار بیماری کلیوی اولیه را به صدا درآورد (2022، 26 ژانویه) در 26 ژانویه 2022 از https://medicalxpress.com/news/2022-01-gene-early-kidney-disease-alarm.html بازیابی شده است.

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.