Mastná pečeň - nemocnica na liečbu hromadných javov
15.10.2015 -
Virtuálna pečeňová sieť (VLN) pracovala od roku 2010 do marca tohto roku ako interdisciplinárne združenie okolo 70 skupín odborníkov z celého Nemecka.
Zaoberali sa základnými mechanizmami a procesmi v pečeni. Konečným cieľom a zároveň najväčšou výzvou pre vedcov bolo previesť ich údaje do virtuálnych matematických modelov. Hlavným cieľom bolo zmapovať a prepojiť rôzne škály priestorovej a časovej organizácie procesov v pečeni. „Zaoberáme sa tu obrovskými rozpätiami,“ vysvetľuje profesor Dr. Rolf Gebhardt, všeobecná biochémia na Lekárskej fakulte univerzity v Lipsku, jeden z popredných experimentálnych hepatológov v Nemecku.
„Napríklad priestorová mierka: Začína sa to submolekulárnymi a subcelulárnymi štruktúrami a končí sa to celou pečeňou. Ak tieto rozmery vrhnete do modelu, dôjde k obrovským chybám zaokrúhľovania, pretože najmenšie časti buniek takmer nie sú matematicky relevantné pre veľký orgán. Biologicky sú však veľmi dôležité. Spojenie bolo jedným z najdôležitejších prístupov VLN. “Vytvorené počítačové modely majú funkciu priblíženia, pomocou ktorej sa človek dokáže pozrieť z vonkajšej strany pečene na bunky v priebehu niekoľkých sekúnd.
Mastná pečeň - hromadný jav
Vedci vybrali pre komplexné procesy v pečeni tri fenomény, ktoré sa im nakoniec podarilo premeniť na model: regenerácia pečene po poškodení spôsobenom rezmi, úloha pečeňových buniek v obrane proti zápalu a nakoniec vývoj tukovej pečene v rakovinu pečene, s ktorými sa Gebhardt hlavne zaoberal. Mastná pečeň, známa ako steatóza pečene, je veľká akumulácia tuku v pečeni. Postihnutá je štvrtina populácie. Steatóza - zvyčajne benígny jav - môže vyvolať zápalovú reakciu, ktorá s vysokou pravdepodobnosťou povedie k cirhóze (patologická zmena v pečeňovom tkanive) a potom k rakovine pečene.
Bol identifikovaný nový východiskový bod
Cieľom bolo prerušiť tento proces, nájsť bod, v ktorom treba zasiahnuť. Našiel ho v takzvanej ježkovej signálnej ceste, ktorá riadi rast embryonálnych buniek. Ako Gebhardt a jeho tím zistili v súvislosti s VLN, signálna dráha ježka sa tiež rozhodujúcim spôsobom podieľa na regulácii metabolizmu. Pri prerušení signálnej cesty v pečeni sa mení rytmus bunkových procesov a vyvíja sa tuková pečeň. „Je to ozubené koliesko, ktoré spája rytmus bunkovej práce so steatózou a metabolizmom,“ vysvetľuje Gebhardt. "To bolo v našom výskume prekvapujúce zistenie, ktoré nebolo predtým známe." Tieto objavy otvárajú úplne nové dvere. “Ďalším krokom je spracovanie výsledkov v klinických štúdiách a ich prenos na človeka.
Virtuálna pečeňová sieť
Sieť Virtual Liver Network bola iniciovaná a financovaná federálnym ministerstvom školstva a výskumu. Celkový rozpočet bol niečo vyše 45 miliónov EUR. Okrem pracovnej skupiny Gebhardt boli zapojené aj pracovné skupiny z Ústavu pre lekársku fyziku a biofyziku a Interdisciplinárneho centra pre bioinformatiku. Projekt sa skončil v marci 2015. Plánuje sa následný projekt, aby sa zistenia stali použiteľnými pre každodennú klinickú prax. Gebhardt sa bude výsledkami VLN zaoberať dlhšie a v dôchodku, ktorý sa začne v októbri, preskúma ešte niekoľko otázok.