Forskare har beskrivit hur celler aktiveras för att orsaka fibros och ärrbildning i organ

En ny studie från Unity Health Toronto, som undersöker hur fibroblastceller i kroppen aktiveras för att orsaka fibros och ärrbildning i organ, publicerades i tidskriften Nature Reviews Molecular Cell Biology. Fibros och ärrbildning i organ är en ledande dödsorsak, med bevis som tyder på att de är ansvariga för upp till 45 % av dödsfallen i utvecklade länder.

Fibros är en process där fibroblastceller i vår kropp producerar överskott av ett proteinkomplex som kallas extracellulär matrix (ECM). ECM innehåller proteiner som kollagen, elastin och fibronektin, och kan betraktas som ett slags kroppsomfattande "lim" som förbinder kroppens olika organ och upprätthåller deras gränser.

Normalt producerar fibroblaster ECM för att stödja vävnadsstrukturen och för att hjälpa till att reparera skadad vävnad. Till exempel, under normala omständigheter, när du får ett skärsår, flyttar fibroblaster till skärsåret eller såret, förökar sig och producerar ECM för att hjälpa till att läka såret. Vid fibros får fibroblaster dock vissa signaler som aktiverar dem att överproducera ECM.

Detta överskott av ECM, särskilt överskott av kollagen, kan leda till ärrvävnadsbildning, vilket kan försämra organfunktionen. Fibros kan förekomma i vilken vävnad eller organ som helst i kroppen, inklusive lungor, lever, njurar och hjärta, och är förknippat med många vanliga sjukdomar, ofta i sena stadier.

En ny studie sammanfattar några av de signaler och molekylära mekanismer som spelar en roll i att aktivera fibroblaster för att överproducera ECM. Forskarna diskuterar också fibroblasters heterogenitet och hur deras större heterogenitet kan påverka läkningsprocessen.

"Denna översikt försöker reda ut en del av vår kunskap och förståelse – eller missförstånd – om fibroblaster och deras aktivering", säger Dr Boris Hinz, studieförfattare och forskare vid Keenan Centre for Biomedical Science på St Michael's Hospital.

"Vi brukar tala om fibroblaster som aktiveras från ett vilande tillstånd vid normal läkning och fibros. Men de celler som aktiverades för att skapa ny ECM var inte riktigt vilande, och inte alla var fibroblaster", sa Hinz. "Vi ville förstå exakt vilka celler som aktiverades. Vilka typer av aktiveringar skedde – som 'Vilka är de viktigaste signalerna som aktiverar dessa fibroblaster och hur?'"

Kärnmekanotransduktion och myofibroblastminne. Källa: Nature Reviews Molecular Cell Biology (2024). DOI: 10.1038/s41580-024-00716-0

Fibroblaster kvarstår Doktoranden Fereshteh Sadat Younesi hjälpte till att genomföra granskningen. Younesi är medlem i Hintz-laboratoriet och student vid St. Michael's Research Training Center.

"En av de viktigaste signalerna kommer från mekanisk stress i den kompakta miljön i fibrotiska områden. När vävnader genomgår fibros blir de mycket styvare än normalt på grund av dessa fibroblaster som börjar överproducera och omorganisera ECM", sa Younesi.

"Dessa fibroblaster känner av stelheten runt omkring dem, vilket håller dem 'på' även efter att den första skadan har läkt. Dessa mekaniskt inducerade fibroblaster förvärrar det fibrotiska området med sin konstanta aktivitet."

Hinz sa att när forskare bättre förstår signalerna och mekanismerna som är involverade i fibroblastaktivering, kan de eventuellt utveckla terapier och interventioner för att avbryta denna process och stoppa överproduktionen av ECM, och därmed stoppa fibros.

"Vi behöver ett sätt att bota fibros. Forskare har känt till fibros i ungefär ett sekel, och det finns fortfarande inget botemedel", sa Hinz. "Med bara två läkemedel som för närvarande är godkända kan vi stoppa fibros i vissa organ – i bästa fall. Det slutgiltiga målet skulle vara att 'instruera' de ärrbildande cellerna att ta bort överskott av ECM med farmaceutisk vägledning. Det är dit vetenskapen är på väg, och det är den ultimata drömmen."