Чрезмерная активность ремонтных клеток создает основу для фиброза

Чрезмерная активность ремонтных клеток на ранних стадиях восстановления тканей создает основу для фиброза, подготавливая активацию важного фактора роста, согласно исследованию в The Journal of Cell Biology.

Миофибробласты — это высококонтрактильные клетки, которые восстанавливают поврежденные ткани, заменяя и реорганизуя внеклеточный матрикс (ECM) — сеть, заполняющую пространство вокруг клеток, чтобы стянуть рану. Однако, когда миофибробласты не регулируются должным образом, они продолжают действовать на зажившие ткани и производят чрезмерное количество ECM. Избыточное производство ECM участвует в таких состояниях, как фиброз — развитие повреждающей рубцовой ткани в органах.

Трансформирующий фактор роста β1 (TGF-β1) — ключевая сигнальная молекула внутри ECM, способствующая фиброзу тканей. Борис Хинц и его коллеги ранее обнаружили, что миофибробласты тянут неактивные комплексы TGF-β1, чтобы высвободить активную форму сигнальной молекулы из ECM. Затем исследователи из Университета Торонто хотели выяснить, могут ли структурные изменения, которые миофибробласты вносят в ECM во время заживления ран, также облегчить высвобождение активированного фактора роста позже в процессе.

Исследователи обнаружили, что раны с увеличенным количеством миофибробластов демонстрировали гораздо более высокий уровень организации ECM, с компонентами, расположенными в длинные тонкие волокна. Хинц и коллеги разработали серию экспериментов, чтобы проверить, как эта высокоорганизованная конфигурация ECM влияет на активацию TGF-β1. Они обнаружили, что более высокие уровни организации и напряжения в ECM всегда приводили к высвобождению больших количеств активированного TGF-β1 под действием сократительной силы миофибробластов.

Их результаты показывают, что со временем, по мере того как миофибробласты ремоделируют и уплотняют ECM во время заживления ран, матрикс превращается в заряженную «механическую пружину», которая создает нагрузку на комплексы TGF-β1, заставляя их легко разрываться и активироваться сокращающимися миофибробластами. Поскольку TGF-β1 индуцирует дальнейшую активность миофибробластов и, в конечном итоге, фиброз тканей, ограничение реорганизации ECM во время заживления ран может быть эффективным терапевтическим подходом для предотвращения фиброза.