Mitől regenerálódik a máj

Mitől regenerálódik a máj

Mikor döntött utoljára tudatosan, hogy nem eszik? Az időszakos böjt megváltoztatja fő szervei működését. A patkányokon és egereken preklinikai kísérleteket végző kutatók általában nem teszik fel a mitől regenerálódik a máj kérdést, de a válaszok jelentős hatással lehetnek az ilyen kísérletek eredményeinek értelmezésére.

A legtöbb laboratóriumi állatot rendszeresen etetik, de ez nem tükrözi azt, ami a vadonban történik, ahol a legtöbb rágcsálónak és más emlősnek (beleértve az embert is) böjtölni kell. Azonban nem teljesen ismert, hogy az étel nélkül való élet milyen hatással van az anyagcserére. Ez különösen igaz a májra, amely fontos szerepet játszik a tápanyagokból származó energia feldolgozásában és tárolásában.

Máj regenerálódái képesség

A máj képes növekedni vagy zsugorodni, hogy megfeleljen a szervezet igényeinek, és újranőjön a sérülés után. Ez a regenerálódási képesség évszázadok óta lenyűgözte a tudósokat, egészen az ókori görögökig. A mitológiában Prométhusz májának egy részét minden nap megette egy sas, hogy az egyik napról a másikra újra kinőjön, ami egy örökkévaló büntetéshez vezetett. Amellett, hogy képes felépülni a károsodásból, a máj minden nap kis számú új hepatocita sejtet termel, amelyek kulcsfontosságúak az anyagcserében.

Kísérlet egereken

A tudósok olyan egerek máját hasonlították össze, amelyeket folyamatosan tápláltak olyan egerekkel, amelyek időszakosan éltek táplálék nélkül. Az egyhetes, váltakozó napokon tartó koplalás megváltoztatta a máj anyagcseréjét, aminek következtében megváltozott a zsírraktározás és az epeelemeket termelő kulcsenzimek, valamint csökkent a máj súlya. Ám amikor az éhező egerek ismét folyamatos táplálékhoz jutottak, a májuk visszanőtt eredeti méretére a hepatocitáik szaporodásának fokozásával.

Bár minden hepatocita képes szaporodni, egyesek hajlamosabbak az osztódásra és új sejtek létrehozására, mint mások, attól függően, hogy hol helyezkednek el a májon belül. A máj kis alegységekre, úgynevezett lebenyekre oszlik, amelyeket hepatociták borítanak, és normál vérrel és a bélből származó vérrel látják el. Folyamatosan táplált egerekben a hepatociták proliferációja a középső lebenyes régióban történik. A proliferáció a máj egy másik részében – az úgynevezett pericentrális régióban – történik éhező egerekben, miután ismét etetik őket. A pericentrális régióban magas a jelátvitel a WNT útvonalként ismert fehérjehálózaton keresztül, amely egy másik jelet aktivál a hepatocitákon belül, amely döntő fontosságú a fejlődés és a regeneráció szempontjából.

Egy címkéző rendszert használt annak megjelölésére, hogy a pericentrális régió mely hepatocitái reagáltak a WNT-re, és nyomon követték utódaikat az idő múlásával. Találtak egy FGF15 nevű jelet, amely a bélből termelődik, és a WNT-útvonallal együttműködve elősegíti a regenerációt, amikor az éheztetett egerek újra elkezdtek enni. A májban az FGF15 vagy WNT útvonalak manipulálásával kimutatták, hogy a WNT és az FGF15 szinergikusan hajtja a pericentrális hepatociták általi kompenzáló májregenerációt az újraetetés után: FGF15 nélkül nincs növekedés, WNT nélkül pedig a hepatociták nem fejezik be a sejtosztódást.

A tanulmány eredménye

Ez a tanulmány az első, amely rávilágít a regeneratív mechanizmusok specifikus változásaira, amelyek szabályozzák, hogy a máj hogyan reagál az étrendi éhezésre. Azt mutatja, hogy a májban aktív útvonalak kölcsönhatásba léphetnek a test más részeiről, például a bélből származó jelekkel. Ez hatással lehet arra is, hogy a bélben felszívódó tápanyagokat a máj metabolizálja, vagy az epe a májból a bélbe áramlik. Hogy más szervek képesek-e hasonlóan reagálni a koplalásra és/vagy befolyásolni a regenerációt a szervezetben máshol, az még nem derül ki, de a lehetséges jelöltek listája bővül.

Az emberi test és a folyamatosan táplált laboratóriumi állatok összehasonlítása valószínűleg túlságosan leegyszerűsíti a sokkal összetettebb biológiát. A fejlődés, sérülés vagy rák során tapasztalt böjt befolyásolhatja, hogy több szerv hogyan reagál egy betegségre, mind az adott időpontban, mind a jövőben. Azt is meg kell vizsgálni, hogy a speciális étrendek, fiziológiai változások (pl. terhesség) vagy akár az eltérő biológiai nemek hogyan hatnak rá erre a komplexitásra. Mindazonáltal egyértelmű, hogy az emlősök nagymértékben alkalmazkodtak ahhoz, hogy megbirkózzanak a táplálékhiány időszakaival, és amikor állatokat használunk az egészség és a betegségek tanulmányozására, figyelembe kell vennünk az egyéni táplálkozási viselkedés összetettségét.

További cikkek