Leverregenerering

Leverregenerering är den process genom vilken levern kan ersätta förlorad levervävnad. Levern är det enda viscerala organet med förmåga att regenerera. Levern kan regenereras efter partiell kirurgisk borttagning eller kemisk skada . Så lite som 51 % av den ursprungliga levermassan krävs för att organet ska regenerera tillbaka till full storlek. Förnyelseprocessen hos däggdjur är huvudsakligen kompensatorisk tillväxt eftersom leverns förlorade massa ersätts, men den återtar inte sin ursprungliga form. Vid kompensatorisk hyperplasi blir den kvarvarande levervävnaden större så att organet kan fortsätta att fungera. Hos lägre arter som fisk kan levern återta både sin ursprungliga storlek och massa.

Mekanism

Det finns två typer av skador från vilka levern kan regenerera, den ena är en partiell hepatektomi och den andra är skador på levern av toxiner eller infektion. Skador på levern kan också orsakas av en ohälsosam kost och brist på motion . Följande beskriver regenerering efter en partiell hepatektomi.

Efter partiell hepatektomi sker regenerering i tre faser. Den första fasen är primingsfasen. Under denna del aktiveras hundratals gener och förbereder levern för regenerering. Denna primingsfas inträffar inom 5 timmar efter hepatektomi och behandlar huvudsakligen händelser innan de går in i cellcykeln och säkerställer att hepatocyter kan behålla sina homeostatiska funktioner. Den andra fasen involverar aktivering av olika tillväxtfaktorer, inklusive EGFR (epidermal tillväxtfaktorreceptor) och c-Met. Dessa två faktorer spelar en stor roll vid leverregenerering. Den sista fasen är avbrytande av proliferation av TGF-β ( transformerande tillväxtfaktor beta) .

Omedelbart efter en hepatektomi aktiveras många signalvägar för att starta regenereringsprocessen. Den första är en ökning av urokinasaktivitet. Urokinas aktiverar matrisremodellering. Denna ombyggnad orsakar frisättningen av HGF (hepatisk tillväxtfaktor) och från denna frisättning aktiveras frisättningen av tillväxtfaktorerna c-Met och EGFR. Dessa två tillväxtfaktorer spelar en stor roll i regenereringsprocessen. Dessa processer sker utanför hepatocyten och förbereder levern för regenerering. När dessa processer är klara kan hepatocyter komma in i levern för att starta proliferationsprocessen. Detta beror på att det finns en kommunikation mellan β-catenin (inuti hepatocyten) och tillväxtfaktorerna EGFR och c-Met (utanför hepatocyten). Denna kommunikation kan uppstå på grund av att β-catenin och Notch-1 flyttar till kärnan i hepatocyten cirka 15–30 minuter efter hepatektomien. Närvaron av dessa två proteiner ökar det regenerativa svaret och HGF och EGFR fungerar som direkta mitogener och kan producera ett starkt mitogent svar för hepatocyterna att proliferera.

Efter att regenereringsprocessen har slutförts sätter TGF-β stopp för proliferationen genom att inducera apoptos. TGFβ1 hämmar proliferationen av hepatocyter genom att undertrycka HGF. Som nämnts ovan aktiverade urokinas frisättningen av HGF; därför undertrycker TGFβ1 också urokinasaktiviteten. Denna process kan föra hepatocyterna tillbaka till deras vilande tillstånd.

Ibland har inte hepatocyter förmågan att föröka sig och en alternativ form av regenerering kan ske för att återuppbygga levern. När hepatocyter inte kan föröka sig kan gallepitelceller förvandlas till hepatocyter. Det omvända kan också inträffa, med hepatocyter förvandlas till gallceller när gallceller inte kan föröka sig. På så sätt är hepatocyter och gallceller fakultativa stamceller för varandra. Fakultativa stamceller har en daglig funktion i kroppen, men kan också fungera som stamceller för andra typer av celler när dessa celler skadas. Dessa två typer av celler kan reparera levervävnad även när den normala mekanismen för leverregenerering misslyckas.

Leverskada

Hos annars friska patienter kan levern regenerera upp till hälften av sin massa på 30 dagar. Om andra problem förekommer kan levern börja få ärr, eller så kan regenereringen upphöra innan levern är helt regenererad. Ärrbildning i levern är mycket farlig och kan leda till ytterligare komplikationer och leversjukdom. Komplikationer ökar när den ursprungliga orsaken till leverskadan fortfarande är närvarande. Leverskador kan orsakas av virus, alkohol, mediciner och andra faktorer.

Acetaminophen , som finns i många receptfria läkemedel, är det vanligaste läkemedlet som kan orsaka leverskador om det tas felaktigt. Många levertransplantationspatienter kräver sin transplantation på grund av överdosering av paracetamol.

Fungera

Eftersom levern är homeostasen för de flesta organ och hanterar ämnesomsättningen, fungerar som en lagring av kolhydrater, och viktigast av allt är huvudplatsen för drogavgiftning, exponeras den för många kemikalier i kroppen som kan inducera celldöd och skada. Levern kan snabbt regenerera skadad vävnad och därigenom förhindra leversvikt . Men hastigheten för leverregenerering beror på om Interleukin 6 är överuttryckt. Leverregenerering är också avgörande för patienter med leversjukdomar såsom fibros och tumörer, eftersom de drabbade delarna av levern kan avlägsnas utan att lämna patienten med permanent leverinsufficiens.

I myten

Tortyren av Prometheus , Salvator Rosa , 1646–1648.

I grekisk mytologi är Prometheus och Tityos inkräktare mot gudarna vars bestraffningar innebär att deras lever äts av rovfåglar på dagen och regenereras på natten . Det är dock osannolikt att forntida folk förstod att mänskliga levrar är kapabla att regenerera.

Vidare läsning

•    Taub R (oktober 2004). "Leverregenerering: från myt till mekanism". Naturrecensioner. Molekylär cellbiologi . 5 (10): 836–47. doi : 10.1038/nrm1489 . PMID 15459664 . S2CID 30647609 .
•    Michalopoulos GK (februari 1990). "Leverregenerering: molekylära mekanismer för tillväxtkontroll" . FASEB Journal . 4 (2): 176–87. doi : 10.1096/fasebj.4.2.2404819 . PMID 2404819 . S2CID 26087493 . Återpublicerad som:   Michalopoulos GK (1992). "Leverregenerering: Molekylära mekanismer för tillväxtkontroll". Artificiellt leverstöd . s. 72–93. doi : 10.1007/978-3-642-77359-4_6 . ISBN 978-3-642-77361-7 .
•   Matsumoto K, Nakamura T (1992). "Hepatocyttillväxtfaktor: molekylär struktur, roller i leverregenerering och andra biologiska funktioner". Kritiska recensioner i Oncogenesis . 3 (1–2): 27–54. PMID 1312869 .
•    Fausto N, Laird AD, Webber EM (december 1995). "Leverregenerering. 2. Roll av tillväxtfaktorer och cytokiner i leverregenerering" . FASEB Journal . 9 (15): 1527–36. doi : 10.1096/fasebj.9.15.8529831 . PMID 8529831 . S2CID 15993218 .
•   Jirtle RL, red. (1995). Leverregenerering och karcinogenes: molekylära och cellulära mekanismer . Akademisk press. ISBN 978-0-08-053554-8 .