Simple Science

Scienza all'avanguardia spiegata semplicemente

# La biologia# Patologia

Il ruolo di Gremlin-1 nella progressione delle malattie epatiche

La ricerca esplora l'impatto del Gremlin-1 sulla fibrosi epatica nella disfunzione metabolica.

― 6 leggere min


Il ruolo di Gremlin-1Il ruolo di Gremlin-1nelle malattie epatichefibrosi epatica.Esaminando l'impatto di Gremlin-1 sulla
Indice

La malattia del fegato è diventata un problema di salute importante in tutto il mondo, soprattutto con l'aumento dell'obesità e delle malattie correlate. Una delle forme più comuni di malattia epatica è la steatosi epatica associata a disfunzione metabolica (MASLD). Questo tipo di malattia è strettamente legato alla Resistenza all'insulina, quando il corpo non risponde bene all'insulina, portando a elevati livelli di zucchero nel sangue. La condizione spesso va di pari passo con la sindrome metabolica, un insieme di condizioni che aumentano il rischio di malattie cardiache, ictus e diabete.

Comprendere la MASLD

La MASLD colpisce circa il 20% al 30% delle persone nei paesi occidentali. La malattia è caratterizzata dall'accumulo di grasso nelle cellule epatiche, che può causare infiammazione e ulteriori complicazioni come la Fibrosi epatica, che è la cicatrizzazione del fegato. La fibrosi può portare a problemi epatici più gravi, incluso il fallimento epatico e il cancro al fegato. Il grado di fibrosi è un fattore importante per determinare la prognosi del paziente. La fibrosi avanzata è associata a complicazioni gravi sia nel fegato che in altre parti del corpo, come le malattie cardiovascolari e altri tipi di cancro.

Proteina Gremlin-1 e il suo Ruolo nella Salute del Fegato

Una proteina chiamata Gremlin-1 è stata studiata per il suo ruolo nella fibrosi epatica. La Gremlin-1 si trova principalmente nelle cellule chiamate fibroblasti e cellule staminali. Questa proteina è stata associata alla fibrosi in vari organi, incluso il fegato. Funziona interagendo con altre proteine nel corpo, come le proteine morfogenetiche ossee (BMP), che aiutano a regolare la crescita e lo sviluppo cellulare. La Gremlin-1 può inibire l’azione delle BMP. Questa interazione può essere significativa, specialmente dato che le BMP aiutano a prevenire la fibrosi.

Nel fegato, l'espressione della Gremlin-1 tende ad essere più bassa rispetto ad altri tessuti, ma è particolarmente elevata nelle cellule stellate epatiche attivate, le principali cellule coinvolte nella cicatrizzazione del fegato. La ricerca ha dimostrato che la Gremlin-1 può influenzare la resistenza all'insulina nelle cellule epatiche. Nuovi studi suggeriscono anche che potrebbe promuovere l'invecchiamento delle cellule epatiche, portando a malattie epatiche più gravi.

L'importanza di Studiare la Gremlin-1

Nonostante le connessioni note tra Gremlin-1 e fibrosi epatica, c'è stata una ricerca limitata sull'impatto del blocco della Gremlin-1 negli esseri umani affetti da fibrosi epatica. Comprendere come si comporta la Gremlin-1 in diverse condizioni di malattia epatica può aprire nuove strade per il trattamento. L'obiettivo della ricerca in questo campo è esplorare se bloccare la Gremlin-1 possa essere una terapia efficace per la fibrosi epatica correlata a MASH.

Osservazioni in Modelli Umani e Animali

I ricercatori hanno cercato di identificare l'espressione della Gremlin-1 sia in modelli umani che in modelli di roditori di MASH. Studi iniziali che utilizzavano tecniche avanzate hanno indicato che la Gremlin-1 non era visibile nei fegati umani sani, ma appariva nei tessuti epatici con grasso e cicatrici causate da MASH. Questo suggeriva che la Gremlin-1 potesse avere un ruolo nella progressione della malattia epatica.

Nei campioni di fegato umano con stadi variabili di fibrosi, sono stati notati livelli aumentati di Gremlin-1, indicando il suo possibile coinvolgimento nel processo fibrotico. È importante notare che ulteriori analisi di database disponibili non hanno mostrato un legame diretto tra i livelli di Gremlin-1 e l'estensione della fibrosi in tutti i casi, suggerendo la necessità di un’indagine più approfondita.

Test della Gremlin-1 in Modelli di Roditori

Per comprendere meglio il potenziale terapeutico del targeting della Gremlin-1, i ricercatori hanno cercato di utilizzare modelli di roditori che imitano le condizioni MASH umane. Sebbene l'espressione della Gremlin-1 fosse generalmente bassa nei fegati dei roditori sani, sono stati trovati aumenti significativi nei fegati dei ratti sottoposti a diete specifiche che inducono condizioni correlate a MASH.

Indagare i Livelli di Gremlin-1 Circolante

Ci sono stati rapporti di livelli elevati di Gremlin-1 nel sangue di pazienti con diabete di tipo 2 e MASH; tuttavia, i ricercatori hanno condotto esperimenti e non sono riusciti a rilevare in modo consistente la Gremlin-1 nel flusso sanguigno di individui sani o pazienti con vari stadi di malattia epatica. Questo solleva domande sulla affidabilità dei metodi attuali per misurare la Gremlin-1 circolante.

Metodologia Utilizzata per Studiare la Gremlin-1

I ricercatori hanno sviluppato vari saggi per misurare i livelli di Gremlin-1 nel siero, ma i risultati hanno mostrato che la Gremlin-1 probabilmente si lega saldamente alle superfici cellulari e alle proteine nel corpo, impedendole di circolare liberamente. Pertanto, il suo ruolo come potenziale biomarcatore deve essere esplorato ulteriormente.

Sviluppo di Anticorpi Terapeutici

Nonostante l'incertezza sulla presenza della Gremlin-1 in circolazione, i ricercatori si sono concentrati sullo sviluppo di anticorpi che potessero neutralizzare la Gremlin-1 e potenzialmente trattare la fibrosi epatica. Questi anticorpi sono stati testati per la loro capacità di inibire il legame della Gremlin-1 con BMP4, una molecola critica coinvolta nel mantenimento della salute del fegato.

Sebbene gli anticorpi abbiano mostrato promesse in laboratorio, la loro efficacia nella riduzione della fibrosi nei modelli di roditori di MASH è stata deludente. Nessun tipo di anticorpo è riuscito a migliorare significativamente la salute del fegato o a ridurre i livelli di enzimi epatici che indicano danni.

Testare Campioni di Fegato Umani con Anticorpi

In ulteriori studi, sezioni di fegato umano di pazienti con fegati cirrotici sono state trattate con gli anticorpi sviluppati. Le valutazioni iniziali hanno indicato nessun cambiamento significativo nelle risposte delle cellule epatiche o riduzione nei marcatori di fibrosi, mettendo ulteriormente in discussione il potenziale terapeutico del targeting della Gremlin-1 nelle malattie epatiche.

Conclusione

La ricerca attuale suggerisce che il targeting della Gremlin-1 non è un approccio adatto per trattare la fibrosi epatica associata a MASH. Mentre la Gremlin-1 ha un chiaro ruolo in alcuni processi, i bassi livelli di espressione nei tessuti epatici sani e malati, insieme al fallimento delle interventi terapeutici, indicano che il suo ruolo potrebbe non essere significativo in questo contesto.

Ulteriori indagini sulle funzioni della Gremlin-1 in altre malattie del fegato e le sue implicazioni più ampie nel corpo, incluso il suo ruolo nel tessuto adiposo e il potenziale coinvolgimento nello sviluppo del cancro, sono necessarie. Comprendere come la Gremlin-1 interagisce all'interno del corpo e i suoi effetti sulla salute del fegato potrebbe offrire futuri spunti per trattamenti più efficaci per le malattie epatiche.

Fonte originale

Titolo: Evaluation of Gremlin-1 as a therapeutic target in metabolic dysfunction-associated steatohepatitis

Estratto: Gremlin-1 has been implicated in liver fibrosis in metabolic dysfunction-associated steatohepatitis (MASH) via inhibition of bone-morphogenetic protein (BMP) signalling and has thereby been identified as a potential therapeutic target. Using rat in vivo and human in vitro and ex vivo model systems of MASH fibrosis, we show that neutralisation of Gremlin-1 activity with monoclonal therapeutic antibodies does not reduce liver inflammation or liver fibrosis. Still, Gremlin-1 was upregulated in human and rat MASH fibrosis, but expression was restricted to a small subpopulation of COL3A1/THY1+ myofibroblasts. Lentiviral overexpression of Gremlin-1 in LX-2 cells and primary hepatic stellate cells led to changes in BMP-related gene expression, which did not translate to increased fibrogenesis. Furthermore, we show that Gremlin-1 binds to heparin with high affinity, which prevents Gremlin-1 from entering systemic circulation, prohibiting Gremlin-1-mediated organ crosstalk. Overall, our findings suggest a redundant role for Gremlin-1 in the pathogenesis of liver fibrosis, which is unamenable to therapeutic targeting.

Autori: Philip Newsome, P. Horn, J. Norlin, K. Almholt, B. M. Viuff, E. D. Galsgaard, A. Hald, F. Zosel, H. Demuth, S. Poulsen, P. L. Norby, M. G. Rasch, M. Vyberg, M. P. Werge, L. L. Gluud, M. R. Rink, E. Shepherd, E. Northall, P. F. Lalor, C. J. Weston, M. Fog-Tonnesen

Ultimo aggiornamento: 2024-06-26 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.03.574043

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.03.574043.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

Articoli simili