Scientific.ru
Новости науки
03.08.2011. Роль фермента S6К1-киназы в восстановлении ткани печени.

Установлено, что фермент S6К1-киназа многократно повышает интенсивность процессов регенерации печени после её повреждения.

Печень - самая большая железа организма, выполняющая множество важных функций, обеспечивающих синтез белков и ферментов, метаболизм углеводов и жиров, продукцию некоторых факторов свёртывания крови и многое другое. Именно поэтому сохранение нормального состояния печёночной ткани имеет огромное значение для здоровья человека. Её повреждение наблюдается при воздействии токсичных веществ, алкоголя, ядов, вирусов (возбудителей гепатитов), при нарушении обмена веществ, жировой дистрофии печени и циррозе, аутоиммунной агрессии, травмах и т.д. [1-8]. Практически всегда такие патологические процессы вызывают необратимые изменения в печени, а в некоторых случаях единственным методом спасения человека является её трансплантация, сопровождающаяся, к сожалению, неблагоприятными побочными эффектами.

Гепатоциты (основные клетки печеночной ткани) обладает относительно неплохими механизмами восстановления. Например, если у крысы удалить 3/4 печени, то оставшаяся 1/4 часть, постепенно регенерируя, через некоторое время позволит практически полностью восполнить утраченную массу ткани и функции данного органа. У человека восстановление печени проходит медленнее, чем у животных, но, тем не менее, процесс регенерации обычно имеет место после различных повреждений её ткани. Данный вопрос широко изучается многими научными центрами, поскольку в некоторых случаях не удаётся вылечить больных с указанной выше патологией, из-за чего формируется печёночная недостаточность, приводящая к глубоким метаболическим нарушениям в организме, накоплению в крови азотистых и других токсичных веществ, развитию тяжёлой комы и смерти. Избежать таких последствий можно только при условии появления эффективных "гепаторегенеративных" препаратов, однако этому препятствует недостаточное знание всех механизмов восстановления повреждённой ткани печени.

В научной литературе есть данные о том, что существенную роль в регуляции биохимических процессов в клетках играют ферменты протеинкиназы [9]. Эти биологические катализаторы осуществляют необходимую для нормальной деятельности активацию белков, то есть присоединение к их молекулам остатков фосфорной кислоты. Считается, что почти треть всех белков организма попадает под воздействие протеинкиназ. Существует несколько групп данных ферментов, и, несмотря на то, что их биологическая роль полностью ещё не изучена, известно, что они регулируют как размножение клеток, так и их рост, созревание и даже апоптоз (саморазрушение).

Не так давно учёные обратили внимание на один из таких ферментов - TOR (target of rapamycin kinase) [10]. Он крайне чувствителен к антибиотику рапамицину. При искусственно вызванном отсутствии данного фермента в организме, лабораторные животные погибают в раннем периоде эмбрионального развития, что подтверждает крайнюю важность данного биокатализатора для процессов жизнедеятельности. Кроме этого, известно, что ингибирование (торможение) TOR имеет антипролиферативные последствия, то есть резко снижает частоту деления клеток в тканях. Именно поэтому антибиотик рапамицин широко используется в онкологической практике для предупреждения и лечения злокачественных опухолей.

Учитывая особую важность проблемы восстановления ткани печени, группой учёных из Франции и США под руководством Catherine Espeillac [11] было проведено сложное экспериментальное исследование роли ферментов протеинкиназ в данном процессе. Для этого у лабораторных животных производили частичную гепатектомию, то есть хирургическое удаление 2/3 печени и анализировали деятельность чувствительных к рапамицину механизмов регенерации (восстановления) печёночной ткани.

В результате проведенного исследования удалось не только детализировать роль фермента TOR, но и охарактеризовать особенности окружающих его веществ. В частности, было установлено, что основную роль в восстановлении гепатоцитов играет специфически связанная с TOR протеинкиназа S6К1 (S6-киназа). Именно этот фермент регулирует деятельность белков, отвечающих за усиленное деление и рост клеток печени, то есть за её регенерацию, а при фармакологическом и генетическом воздействии на S6К1 интенсивность данного процесса многократно изменяется.

Таким образом, выявлено, что ключевую роль в восстановлении повреждённой ткани печени играет фермент S6К1. Это означает, что разработка новых препаратов, влияющих на его активность - перспективный метод лечения тяжёлых заболеваний и травм печени.

[1] J. Clin. Pathol. 55: (9) 689-692 (2002)

[2] Scientific.ru 08.04.2009

[3] N. Engl. J. Med. 360: 2758-2769 (2009)

[4] J. Clin. Pathol. 62: 481-492 (2009)

[5] N. Engl. J. Med. 364: 2429-2438 (2011)

[6] J. Clin. Pathol. 64: (7) 592-598 (2011)

[7] J. Clin. Pathol. 59: (3) 246-249 (2006)

[8] J. Clin. Pathol. 63: (9) 790-795 (2010)

[9] J. Clin. Invest. 119: (6) 827–836 (2002)

[10] J. Clin. Invest. 121: (4) 1231-1241 (2011)

[11] J. Clin. Invest. 121: (7) 2821–2832 (2011)

С.Холин

Обсудить на форуме


На главную страницу