Учените са установили причината за липсата на способност за регенериране на клетките на сърдечния мускул

Стволови клетки изследователи от Университета на Калифорния в Лос Анджелис (Университета на Калифорния, Лос Анджелис), за да се установи защо сърдечни мускулни клетки на възрастни - кардиомиоцитите - са загубили способността си да се размножават и могат да обяснят защо човешкото сърце така ограничена способност да се регенерират.

Проучване на клетъчни линии и мишки, може да доведе до разработването на методи кардиомиоцити препрограмиращи директно в сърцето на пациента, което ще създаде нов мускул и поправи щетите, каза д-р Роб Mc Lellan (Роб Маклелън) от Центъра за регенеративна медицина и изследването на Eli стволови клетки Едит Броуди (Ели и Едит Шиър Център за регенеративна медицина и стволови клетки) с UCLA.

За разлика от митове и саламандри, тялото на възрастните не може спонтанно да поправя увредените органи, като сърцето. Последните проучвания обаче показват, че бозайниците имат способността да регенерират сърцето за много кратък период от време - в рамките на първата седмица от живота си. Тогава тази способност се губи. Но ако някога беше, тогава може би ще бъде възстановено?

Публикувано в прегледано списание за клетъчна биология, изследване на д-р МакЛелан показва, че е възможно да се върне иглата на клетъчния часовник, докато кардиомиоцитите имат способността да пролиферират и възстановяват сърдечния мускул.

"Саламандри и други по-ниски организми имат способността да дедиференцирани техните кардиомиоцитите, или да ги върне на по-ранна, по-примитивно състояние, което позволява на клетките да се върнат на клетъчния цикъл, създавайки нов сърдечния мускул," - казва д-р Mc Lellan, доцент по кардиология и физиология. "В бозайниците този потенциал се губи. Ако знаехме как да го възстанови, или е знаел причината за възрастни кардиомиоцити не се размножават, бихме могли да се опитаме да намерим начин да се регенерира сърцето, като се използват методите на природата. "

Кардиомиоцитите са получени от стволови прогениторни клетки или от прогениторни клетки, които образуват сърцето в резултат на пролиферация. След като сърцето се формира, незрелите миоцити се трансформират в зрели клетки, които вече не могат да се възпроизвеждат. В тритони и саламандри са съвсем различни: на техните кардиомиоцити могат да се върнат към млади или в примитивно състояние, а новопридобитата способност да се размножават, се поправят щетите, а след това да се превърне в зрели клетки.

Според д-р Мак Lellana причина, че човешките кардиомиоцити не са в състояние да направят същото, е съвсем проста: оставане в примитивно състояние, кардиомиоцити губят способността си да се свие правилно, тя е от жизненоважно значение за адекватното сърце. Тъй като човек е много по-голям от митове и саламандри, за да поддържаме оптималното кръвно налягане и нормалното кръвообращение, сърцето ни трябва да е много по-ефективно.

"В процеса на нашето развитие, за да поддържаме оптималното кръвно налягане и кръвообращението, трябваше да се откажем от способността да регенерираме сърдечния мускул", казва Маклалън. "Нашите печалби са по-ефективни кардиомиоцити и сърце. Но това беше компромис.

Д-р МакЛелан вярва, че временното потискане на протеиновата експресия, блокираща механизма на клетъчния цикъл, може да позволи на възрастните да се върнат в кардиомиоцитния цикъл, т.е. Пролиферация. Тези методи трябва да имат обратими ефекти, така че ефектът от ефекта върху протеините, свързани с пролиферацията, да изчезне след поправката на лезията. Тогава кардиомиоцитите отново ще се превърнат в зрели клетки и ще започнат да помагат на възстановения сърдечен мускул да се свие. За да разрушат протеините, които поддържат миоцитите в зрялото си състояние, д-р МакЛелан вече обмисля използването на наночастици за доставяне на малки интерфериращи РНК в сърцето.

При миокарден инфаркт, част от сърцето спира да се снабдява с кислород и кардиомиоцитите умират, заместени от белези. Намери повредената част на сърцето, не е трудно, а ако има осигурен метод за препрограмиране на собствените мускулни клетки на пациента в засегнатата зона, ще бъде да се въведе система, която контролира дейността на протеина на мускулните клетки и са в състояние да се върне в примитивно състояние. Това ви позволява да замените мъртвия сърдечен мускул жив.

"Способността на по-ниските организми да се регенерират и защо това не се случва при хората отдавна е казано. Това е първата статия, която обяснява защо това е така ", професор МакЛелан коментира работата си.

Използването на човешки ембрионални стволови клетки (hESCs) или препрограмирани индуцирани плурипотентни стволови клетки (iPSCs) за регенерация на сърцето е обект на много дискусии. Не е известно обаче каква степен на регенерация може да бъде постигната и колко важни могат да бъдат ползите от тяхното използване.

"От моя гледна точка това е потенциален механизъм за регенерация на сърдечния мускул без използването на стволови клетки", казва д-р МакЛелан. "В този случай всеки човек ще се превърне в източник на клетки за своето собствено възобновяване."

[1], [2], [3], [4]