Atlasul celular al hormonilor dezvăluie mesagerii chimici ai corpului

O inițiativă ambițioasă de cartografiere a hormonilor din corpul uman a scos la iveală complexitatea impresionantă a sistemului endocrin, deschizând perspective transformaționale pentru înțelegerea bolilor și dezvoltarea de noi terapii. „Atlasul Celular al Hormonilor” oferă o structură detaliată pentru explorarea impactului acestor mesageri chimici asupra sănătății și bolilor, combinând o viziune de ansamblu la nivel de sistem cu detalii la nivel celular.

Crearea acestui atlas a implicat utilizarea datelor de nivelul transcriptomului din zeci de tipuri de țesuturi și exprimarea a sute de gene pentru hormoni și receptori în milioane de celule și nuclee. Cercetarea, publicată în revista „Science”, evidențiază natura distribuită și interconectată a reglării hormonale, implicând o gamă largă de tipuri celulare derivată din multiple linii celulare.

Aceste celule arată potențialul de a sintetiza sau modula hormoni, majoritatea exprimând gene receptor care pot integra semnale de la mai mulți hormoni. „Aceste descoperiri au implicații nu doar pentru înțelegerea fiziologiei și perturbările acesteia în caz de boală, dar și pentru înțelegerea efectelor pleiotropice ale terapiilor bazate pe hormoni”, a raportat Lijiang Fei, doctor la Universitatea Cambridge, împreună cu colegii săi.

De exemplu, exprimarea genelor GLP1R și GIPR în cardiomiocite și celulele pacemaker cardiac sugerează că beneficiile sau riscurile cardiovasculare ale acestor medicamente pot proveni din angajarea directă a receptorilor, nu doar din pierderea în greutate sau îmbunătățirea controlului glicemic.

Hormonii, secretați de glandele endocrine, acționează trans-tisular pentru a coordona funcțiile fiziologice, orchestrând metabolismul, creșterea, reproducerea și alte procese fiziologice esențiale prin sinteză și eliberare strict reglementate.

Inspirat de crearea „Atlasului Celular Uman”, care își propune să cartografieze toate celulele din corpul uman, Fei și colegii săi au încercat să aprofundeze înțelegerea sintezei și acțiunii hormonilor. Folosind informații din acea inițiativă, echipa a analizat exprimarea a 379 de gene de hormoni și receptori într-un set de date transcriptomice ce cuprinde 14 milioane de celule și nuclee unice din 47 de țesuturi umane.

Echipa a cartografiat arhitectura celulară a producției și acțiunii hormonale în diverse țesuturi și linii celulare, a trasat bucle de feedback endocrin pe distanțe lungi și a localizat exprimarea genelor asociate cu boli endocrine și metabolice monogenice la rezoluție de tip celular într-o varietate de țesuturi.

Prin aceasta, au creat un atlas navigabil, detaliat, care prezice producția de hormoni la rezoluție celulară. „Atlasul nu doar că reface axele endocrine clasice, dar și iluminează locuri mai puțin apreciate de producție și acțiune hormonală”, au subliniat autorii.

Astfel, lucrarea evidențiază principii importante în biologia endocrină, incluzând modularea locală a semnalelor steroidogenice în țesuturile periferice, nișe vasculare-endocrine specializate și rolul adipocitelor ca tipuri celulare dinamice, producătoare și senzitive la hormoni. Această descoperire deschide noi orizonturi pentru înțelegerea complexității vieții la nivel celular și molecular.

Sursa: Inside Precision Medicine