מדענים תיארו כיצד תאים מופעלים וגורמים לפיברוזיס ולצלקות של איברים

מחקר חדש של Unity Health Toronto, הבוחן כיצד תאי פיברובלסטים בגוף מופעלים וגורמים לפיברוזיס ולצלקות באיברים, פורסם בכתב העת Nature Reviews Molecular Cell Biology. פיברוזיס וצלקות באיברים הם גורם מוות מוביל, כאשר עדויות מצביעות על כך שהן אחראיות לעד 45% ממקרי המוות במדינות מפותחות.

פיברוזיס הוא תהליך שבו תאי פיברובלסטים בגופנו מייצרים כמויות עודפות של קומפלקס חלבונים הנקרא מטריקס חוץ-תאי (ECM). ה-ECM מכיל חלבונים כמו קולגן, אלסטין ופיברונקטין, וניתן לחשוב עליו כמעין "דבק" כלל-גוף המחבר את האיברים השונים בגופנו, ושומר על גבולותיהם.

בדרך כלל, פיברובלסטים מייצרים ECM כדי לתמוך במבנה הרקמה ולעזור לתקן רקמה פגועה או פגומה. לדוגמה, בנסיבות רגילות, כאשר מקבלים חתך, פיברובלסטים עוברים למקום החתך או הפצע, מתרבים ומייצרים ECM כדי לסייע בריפוי הפצע. עם זאת, בפיברוזיס, פיברובלסטים מקבלים אותות מסוימים שמפעילים אותם לייצר יתר על המידה ECM.

עודף ECM זה, ובמיוחד עודף קולגן, יכול להוביל להיווצרות רקמת צלקת, אשר עלולה לפגוע בתפקוד האיברים. פיברוזיס יכול להופיע בכל רקמה או איבר בגוף, כולל הריאות, הכבד, הכליות והלב, והוא קשור למחלות נפוצות רבות, לעתים קרובות בשלבים מאוחרים שלהן.

מחקר חדש מסכם כמה מהאותות והמנגנונים המולקולריים שמשחקים תפקיד בהפעלת פיברובלסטים לייצור יתר של ECM. החוקרים דנים גם בהטרוגניות של פיברובלסטים וכיצד ההטרוגניות הגדולה שלהם עשויה להשפיע על תהליך הריפוי.

"סקירה זו מנסה לפענח חלק מהידע וההבנה שלנו - או אי ההבנה - לגבי פיברובלסטים והפעלתם", אמר ד"ר בוריס הינץ, מחבר המחקר ומדען במרכז קינן למדע ביו-רפואי בבית החולים סנט מייקל.

"בדרך כלל אנחנו מדברים על פיברובלסטים שמופעלים ממצב רדום בריפוי תקין ובפיברוזיס. אבל התאים שהופעלו כדי לייצר תאי ECM חדשים לא היו באמת רדומים, ולא כולם היו פיברובלסטים", אמר הינץ. "רצינו להבין בדיוק אילו תאים הופעלו. אילו סוגי הפעלות התרחשו - כמו, 'מהם האותות המרכזיים שמפעילים את הפיברובלסטים האלה וכיצד?'"

מכנוטרנסדוקציה גרעינית וזיכרון מיופיברובלסטים. מקור: Nature Reviews Molecular Cell Biology (2024). DOI: 10.1038/s41580-024-00716-0

פיברובלסטים נשארים 'פעילים' סטודנטית לתואר שני פרשטה סאדאת יונסי סייעה בעריכת הסקירה. יונסי היא חברה במעבדת הינץ וסטודנטית במרכז ההכשרה למחקר סנט מייקל.

"אחד הסימנים המרכזיים נובע מלחץ מכני בסביבה הדחוסה של אזורים פיברוטיים. כאשר רקמות עוברות פיברוזיס, הן הופכות לנוקשות הרבה יותר מהרגיל בגלל הפיברובלסטים הללו שמתחילים לייצר יתר על המידה ולארגן מחדש את ה-ECM", אמר יונסי.

"פיברובלסטים אלה חשים את הנוקשות סביבם, מה ששומרת אותם 'דולקים' גם לאחר שהפגיעה הראשונית החלימה. פיברובלסטים אלה, המושרים מכנית, מחמירים את האזור הפיברוטי בפעילותם המתמדת."

הינץ אמר כי ברגע שחוקרים יבינו טוב יותר את האותות והמנגנונים המעורבים בהפעלת פיברובלסטים, הם עשויים להיות מסוגלים לפתח טיפולים והתערבויות כדי להפסיק את התהליך הזה ולעצור את ייצור היתר של ECM, ובכך לעצור את הפיברוזיס.

"אנחנו צריכים דרך לרפא פיברוזיס. מדענים יודעים על פיברוזיס כבר כמאה שנה, ועדיין אין תרופה", אמר הינץ. "עם רק שתי תרופות שאושרו כיום, נוכל לעצור את הפיברוזיס באיברים מסוימים - במקרה הטוב. המטרה הסופית תהיה 'להורות' לתאים היוצרים צלקות להסיר עודפי ECM בהנחיה תרופתית. לשם המדע הולך, וזה החלום האולטימטיבי".