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O Papel do Gremlin-1 na Progressão da Doença Hepática

A pesquisa explora o impacto do Gremlin-1 na fibrose hepática em disfunção metabólica.

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As doenças do fígado viraram um grande problema de saúde no mundo todo, especialmente com o aumento da obesidade e doenças relacionadas. Uma das formas mais comuns de doença hepática é a doença do fígado gorduroso associada à disfunção metabólica (MASLD). Esse tipo de doença do fígado tá bem ligado à Resistência à insulina, que é quando o corpo não responde bem à insulina, fazendo com que os níveis de açúcar no sangue fiquem altos. A condição geralmente anda de mãos dadas com a síndrome metabólica, um grupo de condições que aumentam o risco de doenças cardíacas, AVC e diabetes.

Entendendo a MASLD

A MASLD afeta cerca de 20% a 30% das pessoas nos países ocidentais. A doença é marcada pelo acúmulo de gordura nas células do fígado, o que pode causar inflamação e complicações como a Fibrose hepática, que é a cicatrização do fígado. A fibrose pode levar a problemas hepáticos mais graves, incluindo falência hepática e câncer de fígado. O grau de fibrose é um fator importante para determinar o prognóstico do paciente. Fibrose avançada tá associada a complicações sérias tanto no fígado quanto em outras partes do corpo, como doenças cardiovasculares e outros tipos de câncer.

Proteína Gremlin-1 e Seu Papel na Saúde do Fígado

Uma proteína chamada Gremlin-1 tem sido estudada pelo seu papel na fibrose hepática. A Gremlin-1 é encontrada principalmente em células chamadas fibroblastos e células-tronco. Essa proteína tá ligada à fibrose em vários órgãos, incluindo o fígado. Ela funciona interagindo com outras proteínas no corpo, como as proteínas morfogenéticas ósseas (BMPS), que ajudam a regular o crescimento e o desenvolvimento celular. A Gremlin-1 pode inibir a ação das BMPs. Essa interação pode ser significativa, especialmente porque as BMPs ajudam a prevenir a fibrose.

No fígado, a expressão da Gremlin-1 tende a ser menor do que em outros tecidos, mas tá particularmente elevada em células estelares hepáticas ativadas, que são as principais células envolvidas na cicatrização do fígado. Pesquisas mostraram que a Gremlin-1 pode afetar a resistência à insulina nas células do fígado. Novos estudos também sugerem que pode promover o envelhecimento nas células do fígado, levando a doenças hepáticas mais graves.

A Importância de Estudar a Gremlin-1

Apesar das conexões conhecidas entre a Gremlin-1 e a fibrose hepática, as pesquisas sobre o impacto de bloquear a Gremlin-1 em humanos com fibrose hepática foram limitadas. Entender como a Gremlin-1 se comporta em diferentes condições de doenças do fígado pode abrir novos caminhos para tratamento. O objetivo da pesquisa nessa área é explorar se bloquear a Gremlin-1 pode ser uma terapia eficaz para a fibrose hepática relacionada à MASLD.

Observações em Modelos Humanos e Animais

Os pesquisadores tentaram identificar a expressão da Gremlin-1 em modelos humanos e de roedores de MASLD. Estudos iniciais usando técnicas avançadas indicaram que a Gremlin-1 não era visível em fígados humanos saudáveis, mas apareceu em tecidos hepáticos com gordura e cicatrização causada por MASLD. Isso sugeriu que a Gremlin-1 poderia desempenhar um papel na progressão da doença do fígado.

Em amostras de fígado humano com estágios variados de fibrose, níveis aumentados de Gremlin-1 foram notados, indicando seu possível envolvimento no processo fibroso. Notavelmente, uma análise mais aprofundada de bancos de dados disponíveis não mostrou uma ligação direta entre os níveis de Gremlin-1 e a extensão da fibrose em todos os casos, sugerindo uma necessidade de investigação mais profunda.

Testando a Gremlin-1 em Modelos de Roedores

Para entender melhor o potencial terapêutico de alvo na Gremlin-1, os pesquisadores buscaram usar modelos de roedores que imitam condições humanas de MASLD. Embora a expressão da Gremlin-1 fosse geralmente baixa em fígados saudáveis de roedores, aumentos significativos foram encontrados em fígados de ratos submetidos a dietas específicas que induzem condições relacionadas à MASLD.

Investigando Níveis Circulantes de Gremlin-1

Houve relatos de níveis elevados de Gremlin-1 no sangue de pacientes com diabetes tipo 2 e MASLD; no entanto, os pesquisadores realizaram experimentos e não conseguiram detectar consistentemente a Gremlin-1 na corrente sanguínea de indivíduos saudáveis ou pacientes com vários estágios de doença hepática. Isso levanta questões sobre a confiabilidade dos métodos atuais para medir a Gremlin-1 circulante.

Metodologia Usada para Estudar a Gremlin-1

Os pesquisadores desenvolveram vários ensaios para medir os níveis de Gremlin-1 no soro, mas os resultados mostraram que a Gremlin-1 provavelmente está se ligando fortemente às superfícies celulares e proteínas do corpo, impedindo que circule livremente. Assim, seu papel como um potencial biomarcador precisa ser explorado mais a fundo.

Desenvolvimento de Anticorpos Terapêuticos

Apesar da incerteza sobre a presença da Gremlin-1 na circulação, os pesquisadores focaram em desenvolver anticorpos que pudessem neutralizar a Gremlin-1 e potencialmente tratar a fibrose hepática. Esses anticorpos foram testados pela sua capacidade de inibir a ligação da Gremlin-1 ao BMP4, uma molécula crítica envolvida na manutenção da saúde do fígado.

Enquanto os anticorpos mostraram potencial em ambientes de laboratório, a eficácia deles em reduzir a fibrose em modelos de roedores de MASLD foi decepcionante. Nenhum tipo de anticorpo conseguiu melhorar significativamente a saúde do fígado ou reduzir os níveis de enzimas hepáticas que indicam danos.

Testando Amostras de Fígado Humano com Anticorpos

Em estudos adicionais, fatias de fígado humano de pacientes com fígados cirróticos foram tratadas com os anticorpos desenvolvidos. Avaliações iniciais não indicaram mudanças significativas nas respostas das células hepáticas ou redução nos marcadores de fibrose, questionando ainda mais o potencial terapêutico de alvo na Gremlin-1 na doença do fígado.

Conclusão

A pesquisa atual sugere que mirar na Gremlin-1 não é uma abordagem adequada para tratar a fibrose hepática associada à MASLD. Embora a Gremlin-1 tenha um papel claro em certos processos, os baixos níveis de expressão em tecidos hepáticos saudáveis e doentes, juntamente com o fracasso das intervenções terapêuticas, indicam que seu papel pode não ser significativo nesse contexto.

Investigações adicionais sobre as funções da Gremlin-1 em outras doenças do fígado e suas implicações mais amplas no corpo, incluindo seu papel no tecido adiposo e possível envolvimento no desenvolvimento do câncer, são necessárias. Entender como a Gremlin-1 interage dentro do corpo e seus efeitos na saúde do fígado pode oferecer novas perspectivas sobre tratamentos mais eficazes para doenças hepáticas.

Fonte original

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

Resumo: 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.

Autores: 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

Última atualização: 2024-06-26 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: 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

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

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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