Desenvolvimento de um modelo de fígado fibrótica induzida por etanol no peixe-zebra para estudar Progenitor mediada por células de regeneração de hepatócitos

Apesar da notável capacidade de regeneração de hepatócitos ^1, que são o tipo de célula parenquimatosa grande do fígado, insuficiência hepática crónica prejudica essa capacidade, levando a célula progenitora hepática (HPC) regeneração dependente ^2.

Lesão hepática crônica é essencialmente derivada de abuso de álcool, o vírus da hepatite C crônica (HCV) ³ e doença hepática gordurosa não alcoólica (DHGNA) ^4. Ele conduz a fibrose do fígado sustentada, que está associada com a acumulação de proteínas da matriz extracelular (ECM). Persistindo acumulação ECM distorce a arquitetura hepática intacta através da formação de um tecido fibroso de cicatriz ^5, posteriormente, resultando em cirrose com alta morbidade e mortalidade. Muitas tentativas têm sido feitas para reduzir a resposta fibrótica, principalmente, concentrando-se em inibir citocinas profibrogenic e miofibroblastos activados ^6. Este último é derivado principalmente de células estreladas hepáticas (HSCs), as células não-parenquimatosas hepáticas responsáveis ​​principais para a formação de cicatriz hepática ^4. No entanto, as terapias de regeneração que estimulam fontes celulares endógenos, incluindo HPCs para regenerar hepatócitos na presença de insultos fibrogênicas sustentados aguardam uma investigação mais aprofundada.

Muitos modelos experimentais de fibrose hepática foram descritos em mamíferos. Injecção repetida de tetracloreto de carbono (CCl ₄₎ tem sido amplamente utilizado para induzir a fibrose do fígado em modelos de rato e de murino ^7. Quando combinado com uma dieta de elevado teor de gordura (HF), álcool levou a uma regulação positiva da expressão do gene substancial profibrogenic e fibrose hepática ^8. Enquanto esteatose (acumulação de lípidos) resulta da exposição aguda do álcool, faz o fígado suscetível a lesões hepáticas mais graves ^9.

O peixe-zebra, Danio rerio, tem emergido como um inestimável sistema modelo para o estudo de vertebrados regeneração. Emboraoutros vertebrados inferiores, tais como tritões e axolotls têm uma notável capacidade de regeneração, o peixe-zebra tem vantagens sobre outros sistemas modelo em relação às estratégias de manipulação genética e visualização necessários para manipular potencial regenerativo fatores ^10. O peixe-zebra também representa um modelo atractivo para estudar vertebrado doença hepática alcoólica (ALD) pela simples adição de etanol (EtOH) para a água. A exposição aguda EtOH para peixe-zebra larval e adulto causada esteatose hepática ^11-13. Quando peixe-zebra adulto recebeu a exposição EtOH estendida, deposição de colágeno foi observada com a regulação positiva de genes relacionados à fibrose ^14. No entanto, existe uma necessidade para o desenvolvimento de modelos para estudar a regeneração do fígado em resposta a um estímulo de EtOH como fibrogênica.

Recentemente, desenvolvemos um modelo de fígado fibrótica induzida por etanol no peixe-zebra ^15. Nós combinados um sistema de ablação genética específicos de hepatócitos com o tratamento de EtOH em larvas e adult de peixe-zebra. Geramos duas linhagens transgênicas, Tg (fabp10a: CFP-NTR) ^GT1 e Tg (fabp10a: mCherry-NTR) ^gt2, no qual E.coli nitro-redutase (NTR) são fundidos ao ciano e proteína fluorescente mCherry, respectivamente, sob o controle do ácido graxo específico do hepatócito de ligação 10a proteína, fígado básico (fabp10a) promotor. Neste sistema, NTR converte um pró-f ármaco não tóxico metronidazol (MTZ) num ADN agente de reticulação inter-cadeia ^16, induzir a morte explícita dos hepatócitos. Utilizando este modelo, foi demonstrado que uma população de células hepáticas, que respondem à sinalização de Notch, convertido em hepatócitos na quase ausência de hepatócitos e o excesso de ECM. Nós designado essas células como HPCs. Além disso, através de telas químicas, identificamos pequenas ativadores de moléculas de sinalização Wnt e inibidores da sinalização Notch que aumentam a regeneração de hepatócitos no fígado fibrótico. Therefore, o nosso modelo de fígado fibrótico no peixe-zebra representa um sistema de triagem química excelente em comparação com cultura- celular ou sistema de triagem de mamíferos-based. É um sistema in vivo, com custo significativo e benefícios de economia de tempo. Aqui nós descrevemos os procedimentos detalhados para o estabelecimento de um modelo de fígado fibrótica induzida por etanol e para a realização de telas químicos usando este modelo no peixe-zebra. Além disso, foram realizadas análises de tempo-curso para investigar a forma como a regeneração de hepatócitos no fígado ocorre fibrótica. Este protocolo irá fornecer uma ferramenta valiosa para estudar os mecanismos e estratégias de reforço de hepatócitos regeneração no fígado fibrótico.