Znanstveniki so ugotovili vzrok pomanjkanja sposobnosti za regeneracijo celic srčne mišice

Stem raziskovalce celic iz University of California v Los Angelesu (University of California, Los Angeles) za vzpostavitev zakaj odrasle srčne mišične celice - kardiomiociti - so izgubili svojo sposobnost, da se razmnožujejo in lahko pojasni, zakaj je človeško srce tako omejene možnosti za regeneracijo.

Raziskava o celičnih linij in miših, lahko privede do razvoja metod kardiomiociti ponovnega programiranja neposredno v središču pacienta, ki bo ustvaril novo mišice in popravilo škode, je povedal dr Robb Mc Lellan (Robb MacLellan) iz Centra za regenerativno medicino in proučevanje Eli matičnih celic Edith Brody (Eli in Edythe Širok Center regenerativni medicini in Stem Cell Research) na UCLA.

Za razliko od mladičev in salamandrov, telo odrasle osebe ne more spontano popraviti poškodovanih organov, kot je srce. Vendar pa nedavne študije kažejo, da imajo sesalci sposobnost, da regenerirajo srce v zelo kratkem času - v prvem tednu življenja. Potem se ta sposobnost izgubi. Ampak, če bi bilo nekoč, potem bo morda obnovljeno?

Raziskava dr. McLellana, objavljena v reviji Journal of Cell Biology, kaže, da je mogoče iglo celične ure vrniti do trenutka, ko so kardiomiociti imeli sposobnost širjenja in obnove srčne mišice.

"Močeradi in drugi nižji organizmi imajo možnost, da dediferencirane svoje kardiomiocite, ali jih vrniti v prejšnje, bolj primitivno stanje, ki omogoča, da celice, da se vrnete celičnega cikla, ki ustvarja novo srčno mišico," - pravi dr Mc Lellan, izredni profesor kardiologije in fiziologija. "Pri sesalcih je ta potencial izgubljen. Če bi vedel, kako obnoviti, ali je vedel, zakaj odrasli kardiomiociti ne razmnožujejo, bi lahko poskušali najti način za regeneracijo srce, z uporabo metod narave. "

Kardiomiociti izhajajo iz izvornih celic progenitorja ali progenitornih celic, ki tvorijo srce zaradi proliferacije. Ko se srce oblikuje, se nezreli miociti pretvorijo v zrele celice, ki se ne morejo več razmnoževati. V Tritonih in Newtsih je položaj drugačen: njihovi kardiomiociti se lahko vrnejo v nezrelo ali primitivno stanje in znova pridobijo zmožnost širjenja, popravijo poškodbe in se nato vrnejo v zrele celice.

Po mnenju dr Mack Lellana razlog, da so človekove kardiomiociti ne morejo storiti enako, je zelo preprost: da je v primitivnem stanju, kardiomiociti izgubijo sposobnost za ustrezno pogodbo, je ključnega pomena za ustrezno srce. Ker je človek veliko večji od mladičev in salamanderjev, da bi ohranili optimalni krvni tlak in normalno krvni obtok, bi moralo biti naše srce veliko učinkovitejše.

"V procesu našega razvoja, da bi ohranili optimalni krvni tlak in cirkulacijo, smo se morali odreči sposobnosti za regeneracijo srčne mišice," pravi McLellan. "Naši dobitki so bolj učinkoviti kardiomiociti in srce. Toda to je bil kompromis. "

Dr. McLellan verjame, da lahko začasno zatiranje ekspresije proteinov, ki blokira mehanizem celičnega ciklusa, omogočilo, da se odrasli vrnejo v celični cikel, to je širjenje. Te metode morajo imeti reverzibilne učinke, tako da učinek učinka na proteine, povezane z proliferacijo, izgine po popravilu lezije. Nato se bodo kardiomiociti spet spremenili v zrele celice in začeli pomagati obnovljenim srčnim mišicam. Da bi izničili beljakovine, ki podpirajo miocite v njihovem zrelem stanju, Dr. McLellan že razmišlja o uporabi nanodelcev, da bi v srce dali majhne motnje RNA.

Z miokardnim infarktom se del srca ustavi s kisikom, kardiomiociti pa umrejo, nadomeščajo brazgotinsko tkivo. Poišči poškodovan del srca ni težko, in če je podan bo metoda reprogramiranjem bolnikovih lastnih mišične celice na prizadetem območju je uvesti sistem, ki nadzira delovanje proteina mišičnih celicah in so sposobni, da se vrnete primitivni državi. To vam omogoča, da živo mrtvo srce zamenjate.

"Sposobnost spodnjih organizmov za regeneracijo in zakaj se to ne dogaja pri ljudeh že dolgo govori. To je prvi članek, ki pojasnjuje, zakaj je tako, "je profesor McLellan komentiral svoje delo.

Uporaba človeških embrionalnih matičnih celic (hESC) ali reprogramiranih induciranih pluripotentnih matičnih celic (iPSC) za regeneracijo srca je bila predmet veliko razprave. Vendar pa ni znano, kakšno stopnjo regeneracije je mogoče doseči in kako pomembne so koristi, ki jih prinaša njihova uporaba.

"Z mojega vidika je to potencialni mehanizem za regeneracijo srčne mišice brez uporabe matičnih celic," pravi dr. McLellan. "V tem primeru bo vsaka oseba postala vir celic za lastno regeneracijo."

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