Vědci zjistili příčinu nedostatku schopnosti regenerovat buňky srdečního svalu

Kmenové buňky výzkumníky z University of California v Los Angeles (University of California, Los Angeles) stanovit, proč svalové buňky dospělého srdce - kardiomyocyty - ztratily schopnost proliferace a může vysvětlovat, proč lidské srdce, takže omezená schopnost regenerovat.

Studie provedená na buněčných liniích a myší, může vést k rozvoji kardiomyocyty přeprogramovacích metod přímo v srdci pacienta, která bude vytvářet nové svaly a opravit poškození, říká Dr. Robb Mc Lellan (Robb MacLellan) z Centra pro regenerativní medicíny a studiem Eli kmenových buněk Edith Brody (Eli a Edythe Široká centrum regenerativní medicíny a Stem Cell Research) v UCLA.

Na rozdíl od mýtů a salamandrů nedokáže dospělé tělo spontánně opravit poškozené orgány, jako je srdce. Nicméně, nedávné studie ukazují, že savci mají schopnost regenerovat srdce po velmi krátkou dobu - během prvního týdne života. Pak je tato schopnost ztracena. Ale kdyby to bylo kdysi, pak bude možná obnoveno?

Zveřejněny v recenzovaném časopise Journal of Cell Biology, studie Dr. Mack Lellana ukazuje, že se můžeme vrátit se šipkou buněčné hodiny do doby, kdy srdeční myocyty měl schopnost proliferace a regeneraci srdečního svalu.

„Mloci a jiné nižší organismy mají schopnost dediferenciovaného své kardiomyocyty, nebo je vrátit do dřívější, více primitivního státu, který umožňuje, aby buňky k návratu do buněčného cyklu, vytvoří novou srdeční sval,“ - říká Dr. Mc Lellan, docent kardiologie a fyziologie. "U savců je tento potenciál ztracen. Kdybychom věděli, jak jej obnovit, nebo věděl, že důvod, proč dospělý kardiomyocyty není množit, mohli bychom se snaží najít způsob, jak regenerovat srdce, za použití metod přírody. "

Kardiomyocyty pocházejí z kmenových progenitorových buněk nebo z progenitorových buněk, které tvoří srdce v důsledku proliferace. Jakmile se srdce vytvoří, nezralé myocyty se přemění na zralé buňky, které již nejsou schopné reprodukovat. V mloci a salamandry jsou zcela odlišné: jejich kardiomyocyty se může vrátit do nezralé nebo primitivního stavu, a nově získané schopnosti proliferace, napravit škody, a pak zase do zralých buněk.

Podle Dr. Mack Lellana toho důvodu, že v oblasti lidských kardiomyocyty nejsou schopni dělat to samé, je poměrně jednoduchý: být v primitivním stavu, kardiomyocyty ztrácejí schopnost správně uzavírat smlouvy, je nezbytné pro adekvátní srdce. Protože člověk je mnohem větší než mýty a salamandery, abychom udrželi optimální krevní tlak a normální krevní oběh, bylo by naše srdce mnohem efektivnější.

"V průběhu našeho vývoje jsme kvůli udržení optimálního krevního tlaku a oběhu museli vzdát schopnosti regenerovat srdeční sval," říká McLellan. "Naše výhry jsou účinnější kardiomyocyty a srdce. Ale byl to kompromis. "

Doktor McLellan věří, že dočasné potlačení exprese proteinu blokující mechanismus buněčného cyklu může dospělým umožnit návrat k cyklu kardiomyocytů, tj. Proliferace. Tyto metody musí mít reverzibilní účinky, takže efekt účinků na proteiny související s proliferací zmizí po opravě léze. Pak se kardiomyocyty znovu změní na zralé buňky a začnou pomáhat obnovit srdeční sval. Chcete-li vyřadit proteiny, které podporují myocyty ve svém zralém stavu, doktor McLellan už zvažuje použití nanočástic k dodávání malých interferujících RNA do srdce.

U infarktu myokardu se část srdce zastavuje dodáváním kyslíku a kardiomyocyty umírají a nahrazují jizvou. Najít poškozenou část srdce není těžké, a pokud je zde poskytnut způsob přeprogramování pacientovy vlastní svalové buňky v postižené oblasti bude nutné zavést systém, který řídí aktivitu proteinu svalových buněk a jsou schopni vrátit se do primitivního stavu. To vám umožní nahradit mrtvý srdeční sval.

"Schopnost regenerace nižších organismů a proč tomu tak není u člověka, bylo již dávno řečeno. Toto je první článek, který vysvětluje, proč je tomu tak, "profesor McLellan komentoval svou práci.

Použití lidských embryonálních kmenových buněk (hESCs) nebo reprogramovaných indukovaných pluripotentních kmenových buněk (iPSC) pro regeneraci srdce bylo předmětem mnoha diskusí. Není však známo, jaký stupeň regenerace lze dosáhnout a jak důležité mohou být přínosy z jejich využití.

"Z mého pohledu je to potenciální mechanismus regenerace srdečního svalu bez použití kmenových buněk," říká doktor McLellan. "V tomto případě se každá osoba stane zdrojem buněk pro vlastní regeneraci."

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