Mokslininkai nustatė, kad trūksta gebėjimo regeneruoti širdies raumens ląsteles

Kamieninių ląstelių mokslininkai iš Kalifornijos universiteto Los Andžele (Kalifornijos universitetas, Los Angeles), kad nustatyti, kodėl suaugusiųjų širdies raumens ląstelės - kardiomiocitų - prarado savo gebėjimą daugintis ir gali paaiškinti, kodėl žmogaus širdies toks ribotas gebėjimas atsinaujinti.

Tyrimas atliktas remiantis ląstelių linijų ir pelių, gali sukelti kardiomiocitų perprogramuoti metodų tiesiai į paciento, kuris bus sukurti naują raumenų ir atitaisyti žalą širdies plėtrą, sako dr Robb Mc Lellan (Robb MacLellan) iš regeneracinės medicinos centro ir Eli kamieninių ląstelių tyrimo Edith Brody ("Eli" ir "Edythe" plačios regeneracinės medicinos ir kamieninių ląstelių tyrimų centras) su UCLA.

Skirtingai nuo jauniklių ir salamandrų, suaugusiųjų organizmas negali savanoriškai atstatyti pažeistų organų, tokių kaip širdis. Tačiau neseniai atlikti tyrimai parodė, kad žinduoliai sugeba atgaivinti širdį labai trumpam laikui - per pirmąją gyvenimo savaitę. Tada šis gebėjimas prarastas. Bet jei tai buvo vieną kartą, tai gal jis bus atkurtas?

Paskelbta recenzuojamame žurnale leidinyje ląstelių biologijos, Dr Mack Lellana tyrimas rodo, kad mes galime grąžinti rodyklės mobilųjį laikrodį metu, kai širdies miocituose turėjo galimybę daugintis ir atsinaujinti širdies raumenį.

"Salamanders ir kiti mažesni organizmai turi galimybę dediferencijuotos savo kardiomiocitų arba grąžinti juos į ankstesnį, daugiau primityvios valstybės, kuri leidžia ląstelės grįžti į ląstelės ciklo, kuriant naują širdies raumenį", - sako dr Mc Lellan, docentas Kardiologijos ir fiziologija. "Žinduoliams šis potencialas prarastas. Jei mes žinojome, kaip jį susigrąžinti, ar žinojo, kodėl suaugę kardiomiocitų neturi daugintis, galėtume pabandyti rasti būdą, kaip atsinaujinti širdį, naudojant gamtos metodus. "

Kardiomiukai yra gaunami iš kamieninių progenitorių ląstelių arba progenitorių ląstelių, kurios formuoja širdį dėl proliferacijos. Sukūrus širdį, nesubrendusios miokitos paverčiamos brandžiosiomis ląstelėmis, kurios nebegali daugintis. Be tritonai ir salamandros yra gana skirtingos: jų kardiomiocitų gali grįžti į nesubrendusios arba primityvios valstybės, o naujai įgytas gebėjimas daugintis, atitaisyti žalą, ir tada pasukite į brandų ląsteles.

Pasak dr Mack Lellana priežasties, kad žmogaus kardiomiocitų nesugeba padaryti tą patį, yra gana paprastas: būdamas primityvios valstybės, kardiomiocitų praranda gebėjimą tinkamai sudaryti sutartis, svarbu užtikrinti tinkamą širdies. Kadangi žmogus yra daug didesnis nei jauniklių ir salamandrų, siekiant išlaikyti optimalų kraujospūdį ir normalią kraujotaką, mūsų širdis turėjo būti daug veiksmingesnė.

"Mūsų evoliucijos procese, siekiant išlaikyti optimalų kraujospūdį ir kraujotaką, turėjome atsisakyti širdies raumens regeneravimo, - sako McLellan. "Mūsų laimėjimai yra veiksmingesni kardiomiukai ir širdis. Bet tai buvo kompromisas. "

Dr. McLellan mano, kad laikinas baltymų ekspresijos slopinimas, blokuojantis ląstelės ciklo mechanizmą, gali leisti suaugusiems grįžti į kardiomiuko ciklą, tai yra, proliferaciją. Šie metodai turi turėti grįžtamąjį poveikį, kad poveikio požymiai, susiję su proliferacijomis, išnyktų po pažeidimo taisymo. Tuomet kardiomiukai vėl bus paversti subrendusiomis ląstelėmis ir pradės padėti susigrąžintam širdies raumeniui. Norint išmušti baltymus, kurie palaiko miocitus jų brandžiose būsenose, Dr. McLellan jau svarsto galimybę naudoti nanodaleles, kad į širdį pateiks nedidelę trukdančią RNR.

Su miokardo infarktu, dalis širdies nustoja aprūpinti deguonimi ir miršta kardiomiukai, pakeičiami rando audiniais. Ieškoti sugadintą dalį širdies nėra sunku, ir, jei yra, jeigu iš perprogramavimo paties paciento raumenų ląsteles paveiktoje zonoje metodas bus pristatyti sistemą, kuri kontroliuoja apie raumenų ląstelių baltymų aktyvumą ir gali grįžti į primityvios valstybės. Tai leidžia pakeisti negyvas širdies raumens gyvas.

"Jau seniai pasakyta žemesnių organizmų gebėjimas atsinaujinti ir kodėl taip nėra žmonėse. Tai pirmas straipsnis, kuris paaiškina, kodėl taip yra ", - pasakojo profesorius McLellan.

Daugelio diskusijų tema buvo žmogaus embrioninių kamieninių ląstelių (hESC) arba perprogramuotų indukuotų pluripotentinių kamieninių ląstelių (iPSC) naudojimas širdies regeneravimui. Tačiau nėra žinoma, koks regeneravimo laipsnis gali būti pasiektas ir kokia svarbi jų naudojimo nauda.

"Mano nuomone, tai yra galimas širdies raumens regeneracijos mechanizmas be kamieninių ląstelių naudojimo", - sako dr. McLellan. "Tokiu atveju kiekvienas žmogus taps ląstelių šaltiniu savo regeneravimui".

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