Teadlased on kindlaks määranud, miks südame lihase rakke ei regenereerita

Tüvirakkude teadlaste University of California Los Angeles (University of California, Los Angeles) luua miks täiskasvanud südamelihase rakud - kardiomüotsüüdide - on kaotanud oma võimet paljuneda ja võib seletada, miks inimese süda nii piiratud võimet taastada.

Uuring teostati rakuliine ja hiired, võib viia arengut kardiomüotsüüdide ümberprogrammeerimine meetodeid otse patsiendi südame, mis loob uue lihas- ja remont kahju, ütles dr Robb Mc Lellan (Robb MacLellan) Keskus Regenerative Medicine ja uuringu Eli tüvirakke Edith Brody (Eli ja Edythe Broad Regeneratiivse Meditsiini keskuse ja Tüvirakuteadus) UCLA.

Erinevalt söögiriistadest ja salamandritest ei saa täiskasvanud keha spontaanselt parandada kahjustatud elundeid nagu süda. Kuid hiljutised uuringud näitavad, et imetajad suudavad südame regenereerida väga lühikese aja jooksul - esimese elunädala jooksul. Siis see võime kaob. Aga kui see oli üks kord, siis võib-olla ta taastatakse?

Avaldatud eelretsenseeritud ajakirja Journal of Rakubioloogia on uuring dr Mack Lellana näitab, et me ei tagasta nool rakulise kella ajal, mil kardiomüotsüütidega oli paljunemisvõime ja taastuda südamelihas.

"Salamanders ja teiste alumise organismide on võime dediferentseerida nende kardiomüotsüüdide või neid tagasi varasema rohkem primitiivne riik, mis võimaldab rakkudel naasta rakutsükli uute südamelihas," - ütleb dr Mc Lellan, dotsent kardioloogia ja füsioloogia. "Imetajatel seda potentsiaali kaotanud. Kui me ei teadnud, kuidas seda tagasi saada, või teadis, miks täiskasvanud kardiomüotsüüdide ei vohada, võiksime proovida leida viis taastuda südames, kasutades meetodeid Nature. "

Kardiomüotsüüdid pärinevad varre progenitoorrakkudest või eellasrakudest, mis moodustavad südame proliferatsiooni tulemusena. Kui süda on moodustunud, muutuvad ebaküpsed müotsüüdid küpsedesse rakkudesse, mis enam ei suuda paljuneda. In newts ja salamanders on üsna erinev: nende kardiomüotsüüdide võib naasta ebaküpsed või primitiivne riik, ja äsja omandatud paljunemisvõime, remont kahju, ja siis omakorda küpseid rakke.

Vastavalt dr Mack Lellana põhjusel, et inimese kardiomüotsüüdide ei saa teha sama, on üsna lihtne: on primitiivne riik, kardiomüotsüüdide kaotavad oma võime lepingu korralikult, siis on oluline piisav südame. Kuna inimene on palju suurem kui naljad ja salamandrid, et säilitada optimaalne vererõhk ja normaalne vereringe, peaks meie süda olema olnud palju tõhusam.

"Meie evolutsiooni protsessis, et säilitada optimaalne vererõhk ja vereringe, peame loobuma võimest südame lihase taastamiseks," ütleb McLellan. "Meie võidud on tõhusamad kardiomüotsüüdid ja süda. Kuid see oli kompromiss. "

Dr McLellan usub, et valkude ekspressiooni ajutine supressioon, mis blokeerib rakutsükli mehhanismi, võib lubada täiskasvanutele kardiomüotsüütide tsükli, st proliferatsiooni, naasmise. Nendel meetoditel peab olema pöörduv toime, nii et pärast proliferatsiooniga seotud valkude mõju kaob pärast kahjustuse parandamist. Seejärel muutuvad kardiomüotsüüdid taas küpsed rakud ja hakkavad aitama taastunud südame lihasele lepingut sõlmida. Tõukamaks müotsüüte oma küpsuses olekus proteiine välja tõmbama hakkab dr McLellan juba kaaluma nanoosakeste kasutamist väikeste häirivate RNA-de saamiseks südames.

Müokardiinfarktiga peatub osa südame hapnikust ja sureb kardiomüotsüüdid, asendatud armistunud koega. Leia kahjustatud osa süda ei ole raske, ja kui seal on esitatud meetod ümberprogrammeerimise patsiendi enda lihasrakkudes kahjustatud piirkonnas on kehtestada süsteem, mis kontrollib valgu aktiivsuse lihasrakkude ja on naasta primitiivne riik. See võimaldab teil asendada surnud südamelihased elusalt.

"Pidevalt on öeldud, et madalamate organismide võime taastada ja miks seda inimeses ei esine. See on esimene artikkel, mis selgitab, miks see nii on, "professor McLellan kommenteeris oma tööd.

Südame regenereerimisega seotud inimese embrüonaalsete tüvirakkude (hESC) või ümberprogrammeeritud indutseeritud pluripotentsete tüvirakkude (iPSC) kasutamine on olnud palju arutlusel. Siiski ei ole teada, millist regeneratsiooni taset on võimalik saavutada ja kui suur on nende kasutamisest saadav kasu.

"Minu seisukohast on see potentsiaalne mehhanism südame lihase regenereerimiseks ilma tüvirakkude kasutamiseta," ütleb Dr McLellan. "Sel juhul muutub iga inimene oma regeneratsiooniks rakkude allikaks."

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