ficatul este un organ care îndeplinește o mulțime de funcții importante în organism. Cu toate acestea, dacă îl observați sub microscop, pare să fie foarte liniștit, deoarece majoritatea celulelor sale rămân într-o stare care nu se divide (aceasta se numește liniște). Ficatul este atât de important încât este prevăzut cu o mare capacitate de a tolera mai multe tipuri de leziuni., După o rană sau alte leziuni, toate celulele din ficat se schimbă și se împart până când dimensiunea normală a ficatului este restabilită. Acest proces interesant este cunoscut sub numele de ” regenerarea ficatului.”Dacă leziunea ficatului este atât de gravă încât ficatul nu se poate regenera, o persoană poate avea nevoie de un ficat nou, adică de un transplant. Chiar acum, mai mult de 15.000 de persoane din SUA așteaptă transplanturi de ficat. Veți afla că, datorită capacității sale de” regenerare”, ficatul poate fi donat în timp ce donatorul este încă în viață.,
structura și funcțiile ficatului
ficatul este cel mai mare organ situat în abdomen; cântărește aproximativ 1, 5 kg la om și este organizat în secțiuni numite lobi . Ficatul este ca o fabrică mare, unde sunt produse unele molecule, iar altele sunt distruse pentru a obține energia de care organismul are nevoie pentru a funcționa. Ficatul poate stoca energie și o poate folosi în perioadele lungi de post sau când dormim. Ficatul poate elimina substanțe toxice în organism, cum ar fi alcoolul, medicamentele sau medicamentele, prin producerea unei substanțe numite bilă (acest proces se numește detoxifiere)., Bilele sunt un fel de suc care acționează ca un detergent pentru a descompune anumite substanțe și pentru a digera grăsimile. Deoarece este imposibil să amestecați apă și ulei, ficatul folosește bilă pentru a prinde picături de grăsime într-un „balon”.”Structura bulelor le permite să călătorească prin mediul apos al corpului. După ce a fost produsă de ficat, bila este transportată prin vase mici (canaliculi biliari) localizați în hepatocite la un organ din apropiere numit vezica biliară, apoi la intestin unde se recuperează nutrienții și apoi se întoarce la ficat., Calea bilei urmează de la ficat la intestin este cunoscută sub numele de arborele biliar. În plus, ficatul acționează ca parte a sistemului imunitar, deoarece ajută organismul să lupte împotriva organismelor infecțioase. Pentru a îndeplini toate aceste sarcini complexe, ficatul trebuie să conțină mai multe tipuri de celule (Figura 1). La prima vedere, ficatul are o culoare roșie profundă. Acest lucru se datorează faptului că conține o mulțime de vase de sânge sau sinusoide care transportă sânge din intestine, splină și pancreas., Cele mai abundente și mai mari celule ale ficatului sunt hepatocitele, care sunt celulele care produc și distrug anumite molecule pentru a da energie corpului. Alte celule ajută ficatul să funcționeze. Celulele Kupffer sunt celulele” gardian ” ale ficatului care mănâncă bacterii străine. Celulele stelate hepatice în formă de stea stochează vitamina A, care arată ca picături strălucitoare în interiorul acestor celule. Celulele stelate hepatice ajută, de asemenea, la producerea proteinelor care alcătuiesc structura ficatului. Celulele endoteliale sinusoidale acoperă vasele de sânge abundente ale ficatului.,
Figura 1 – structura ficatului.
A. ficatul este cel mai mare organ situat în abdomen, în verde este indicat sistemul vaselor (arborele biliar) unde bila trece de la ficat la vezica biliară, apoi bila ajunge în intestinul subțire unde sunt preluate substanțele nutritive. B. dacă observăm o felie de ficat sub microscop, putem vedea rânduri din cele mai abundente și mai mari celule, hepatocitele., Rețineți că fiecare hepatocit are canale mici în care bila trece prin ieșirea din ficat către vezica biliară și intestinul subțire. Alte celule importante sunt celulele Kupffer care îndeplinesc funcții de apărare și sunt situate în spațiile dintre rânduri de hepatocite, care sunt căptușite de un strat de celule endoteliale sinusoidale. Celulele stelate hepatice sunt localizate în spațiul îngust dintre hepatocite și celulele endoteliale sinusoidale. Celulele roșii din sânge sunt, de asemenea, prezentate între straturile de hepatocite.,
În acest punct, sper că îți dai seama că ficatul este un organ esențial; nimeni nu poate supraviețui fără ea. Ficatul are mecanisme interesante pentru a se proteja de diferite leziuni și boli.
ce este regenerarea ficatului?
în condiții normale, spunem că ficatul este un organ liniștit. Aceasta înseamnă că, dacă o observați la microscop, puteți găsi o singură celulă care se împarte între mii de celule!, Cu toate acestea, dacă ficatul este deteriorat fizic (de exemplu, o rană) sau deteriorat chimic (de droguri sau alcool), celulele sale sunt împinse să se împartă și să crească. Acest fenomen este cunoscut sub numele de regenerare hepatică și este chiar menționat în mitologia greacă. Cel mai popular mit care se referă la acest fenomen este cel al lui Prometheus, care a furat focul. Pedeapsa lui era să rămână înlănțuit în Munții Caucazului, unde un vultur se hrănea cu ficatul în fiecare zi.,deși oamenii au știut despre regenerarea ficatului pentru o lungă perioadă de timp, nu a fost până în anii 1900 că regenerarea ficatului a fost studiat în mod oficial și a descoperit să apară la toate mamiferele. Pentru a studia regenerarea ficatului, în 1931, Higgins și Anderson au efectuat un experiment la șobolani, în care cei doi mari lobi ai ficatului au fost îndepărtați foarte atent . Lucrul cu animalele implică utilizarea de instrumente curate, anestezie și tratament respectuos. Deoarece ficatul are o mulțime de vase de sânge, pentru a evita sângerarea, vasele principale ale ficatului au fost legate cu un fir special., Higgins și Anderson au descoperit că ficatul de șobolan a revenit la dimensiunea normală în 7 zile. Chiar și astăzi, aceasta este încă cea mai populară modalitate pentru oamenii de știință de a studia regenerarea ficatului. Folosind experimente de acest tip, suntem capabili să înțelegem ce fel de gene, hormoni și proteine ale factorului de creștere participă la procesul de regenerare a ficatului.chiar dacă am numit re-creșterea ficatului „regenerarea ficatului”, aceasta nu este într-adevăr o descriere exactă a ceea ce se întâmplă., Termenul „regenerare” descrie de fapt procesul prin care animalele pot înlocui o întreagă parte a corpului. De exemplu, dacă o șopârlă își pierde coada în timp ce scapă de un prădător, coada poate crește în cele din urmă. Acest lucru nu se poate întâmpla cu ficatul—dacă cineva și-ar pierde întregul ficat, el sau ea nu ar putea doar să crească unul nou. Deci, chiar dacă vom continua să o numim „regenerarea ficatului”, termenul mai precis pentru ceea ce se întâmplă în ficat este hiperplazia compensatorie ., Deși acest termen poate părea complicat, înseamnă de fapt o creștere a dimensiunii ficatului cauzată de o creștere a numărului de celule. Pentru a putea diviza, celulele hepatice trebuie să se „trezească” sau, după cum spun oamenii de știință, celulele trebuie să devină „activate.”Procesul de regenerare a ficatului are loc în trei faze (Figura 2). În timpul celor trei faze, toate celulele lucrează ca o echipă și comunică între ele. Această comunicare este ceea ce spune celulelor hepatice să iasă din liniște și să înceapă împărțirea., La câteva minute după ce ficatul detectează leziuni, genele din nucleele celulelor hepatice trimit semnale pentru a pregăti celulele pentru divizare. Aceasta se numește faza de inițiere. În timpul fazei de proliferare, celulele hepatice se împart. Diviziunea celulară continuă până când ficatul își recuperează dimensiunea inițială, apoi se atinge faza de terminare, iar celulele hepatice se opresc din divizare. În timp ce toate acestea se întâmplă, ficatul trebuie să-și îndeplinească toate funcțiile normale, pentru a menține animalul în viață și sănătos.,
Figura 2 – Fazele de ficat proces de regenerare.
A. celulele hepatice sunt în mod normal în stare de repaus, ceea ce înseamnă că nu se divid, dar după o leziune devin activate și începe regenerarea ficatului. Procesul de regenerare are loc în trei faze: inițierea, proliferarea și terminarea. B. În timpul fazei de inițiere, celulele încep să se schimbe și să-și amintească faptul că există o comunicare constantă între diferite tipuri de celule în timpul întregului proces. C., În timpul fazei de proliferare, ADN-ul este replicat și se produc mai multe proteine; apoi, celulele hepatice se împart. D. când ficatul este aproape de dimensiunea inițială, apar semnale de oprire care marchează faza de terminare, iar celulele se opresc din divizare.
cum știe ficatul când să înceteze să crească? Aceasta este o întrebare importantă și putem spune că dimensiunea ficatului este un factor foarte important. Ficatul reprezintă aproximativ 3% din corp, iar această proporție tinde să rămână constantă, indiferent de dimensiunea corpului., Dacă doriți să știți dimensiunea ficatului dvs., înmulțiți-vă greutatea cu 0, 03! Aceeași proporție se aplică și la alte mamifere. Deci, dacă un câine mic primește ficatul unui câine mare, ficatul va crește în funcție de dimensiunea corpului mic. Unii oameni de știință au dat numele de „hepatostat” (cum ar fi „termostat”, doar „hepato” înseamnă ficat) sistemului care reglează dimensiunea ficatului. În general, ne putem imagina că hepatostatul conține un set de proteine care trimit semnale de oprire către ficat, astfel încât acesta să nu mai crească., Rețineți că aceste proteine ” stop „au efectele opuse ale celor care acționează în faza de inițiere (cele care dau ordinul de a”diviza”). Oamenii de știință încă mai trebuie să facă mai multă muncă pentru a înțelege modul în care este controlat hepatostatul și factorii care îl afectează.
De ce sunt utile cunoștințele despre regenerarea ficatului?o mulțime de cunoștințe produse de oamenii de știință pot fi folosite pentru a rezolva probleme specifice pe termen scurt sau lung., Deoarece regenerarea ficatului implică o creștere bine controlată, ne putem folosi cunoștințele despre regenerarea ficatului pentru a ne ajuta să înțelegem alte tipuri de creștere, cum ar fi creșterea necontrolată care apare în celulele canceroase.medicii pot folosi cunoștințele despre regenerarea ficatului pentru a ajuta persoanele care au boli sau leziuni hepatice care împing ficatul dincolo de capacitatea sa de regenerare. În cazuri extreme, acești oameni pot avea nevoie de un transplant de ficat. Ficatul complet sau părți ale ficatului pot fi obținute de la donatori morți și transplantate la pacienți., Dar, acum că știți despre capacitatea regenerativă a ficatului, puteți înțelege de ce este posibil și pentru o persoană sănătoasă, vie, să doneze o bucată de ficat cuiva care are nevoie de un transplant. Ficatul donatorului va crește la loc! Chiar dacă acest tip de transplant de la un donator viu este posibil, nu există suficienți donatori pentru a face față numărului mare de persoane care au nevoie de transplanturi hepatice. Chiar acum, în SUA, aproape 15.000 de oameni au nevoie de ficat nou .de asemenea, oamenii de știință lucrează pentru a proiecta dispozitive pentru a ajuta pacienții cu anumite probleme hepatice., Aceste dispozitive pot ajuta temporar pacienții în timp ce așteaptă un transplant, într-un mod similar cu mașinile de dializă care sunt utilizate pentru a ajuta pacienții cu insuficiență renală . Ingineria țesuturilor este o ramură a științei care ar putea ajuta și pacienții care așteaptă un transplant. Ingineria țesuturilor folosește metode și materiale speciale pentru a încerca să crească ficat în laborator. În absența donatorilor, aceste ficat cultivate în laborator pot fi transplantate la pacienți pentru a îmbunătăți sau înlocui țesuturile hepatice deteriorate.,o mare parte din cunoașterea comportamentului biologic al celulelor hepatice a fost obținută studiind fenomenul de regenerare a ficatului. Având în vedere că cunoștințele și faptul că donatorii de ficat sunt puțini, o altă strategie a ingineriei tisulare este de a „recicla” întregul ficat sau o mică parte. Ficatul unui donator mort poate fi folosit, dar toate celulele originale sunt îndepărtate prin rularea unei soluții speciale prin vasele ficatului, până când acesta pare complet transparent (Figura 3)., Acest proces se numește decelularizare și se face deoarece structura tridimensională sau matricea care susține componentele celulare ale ficatului este bine păstrată. Observați în imagine vasele de sânge bine conservate ale matricei hepatice. În acest fel, ficatul curat poate primi noi celule hepatice de la oameni sau animale sănătoase și apoi poate fi transplantat . Acest proces a fost realizat cu succes în mai multe specii de mamifere, dar este dificil. Curățarea unui ficat de șobolan poate dura 48 de ore, iar curățarea unui ficat uman complet poate dura până la 6 săptămâni!, Cu toate acestea, o problemă de rezolvat după decelularizare este obținerea de suficiente celule hepatice sănătoase pentru a reumple ficatul curat. Astăzi, o alternativă studiată este producerea de celule hepatice din celule stem situate în sau în afara ficatului. Dar asta e altă poveste.
Figura 3
Cum de ficat de șobolan arată înainte de A. si B. fiind „curățate” sau având toate celulele eliminate. Imaginea ficatului decelularizat prin amabilitatea Dr. Alejandro Soto-Gutierrez.,
Concluzie
scopul de a scrie acest articol a fost de a informa tinerii despre modul de funcționare a ficatului în organism și pentru a descrie sale uimitoare capacitate de a răspunde la diferite leziuni. Un alt obiectiv a fost acela de a oferi cunoștințe despre cercetarea științifică care se concentrează pe îmbunătățirea calității vieții persoanelor care suferă de boli hepatice severe. Cu aceste informații, sper că înțelegeți rolul critic pe care îl joacă ficatul în sănătatea corpului dvs. și importanța de a avea grijă de ficat pe parcursul întregii vieți.,
Glosar
detoxifiere: prelucrarea substanțelor toxice pentru a le elimina din organism.arborele biliar: Set de vase în care bila se deplasează de la ficat la vezica biliară.Quiescent: etapa în care celulele nu se divid.hiperplazie compensatorie: proces prin care ficatul după ce a fost deteriorat, a restabili dimensiunea creșterea numărului de celule hepatice.Decelularizare: proces efectuat pentru a îndepărta celulele unui țesut / organ pentru a conserva matricea care poate fi reumplută cu celule sănătoase.,
Conflict de interese declarație
autorul declară că cercetarea a fost efectuată în absența oricăror relații comerciale sau financiare care ar putea fi interpretate ca un potențial conflict de interese.autorul ar dori să mulțumească Dr.Alejandro Soto-Gutierrez, care lucrează la Universitatea din Pittsburgh, PA, SUA, pentru partajarea unei fotografii a unui ficat decelularizat și Domnului Patrick Weill, care a asistat la editarea în limba engleză.Columbano, A., și Shinosuka, H. 1996. Regenerarea ficatului față de hiperplazia directă. FASEB J. 10: 1118-28.
Leave a Reply