Недавние исследования близнецов показали новые способы восстановления поврежденного сердца.
Сердечная недостаточность затрагивает по меньшей мере 26 миллионов человек во всем мире и является причиной многочисленных смертельных случаев. В связи со старением населения, забота о сердце становится необходимостью, ведущей к росту расходов. Достигнуты значительные успехи в лечении этого заболевания. сердце предпринимается много профилактических мер, однако смертность и заболеваемость все еще очень высоки. Доступно очень мало вариантов лечения, и в основном оно основано на пересадке сердца для пациентов, которые действительно находятся на конечной стадии и прогрессируют до полной сердечной недостаточности.
Наше тело действительно обладает необычайной способностью к самовосстановлению, например, печень может восстанавливаться при повреждении, наша кожа также большую часть времени, и одна почка может взять на себя эту функцию за двоих. К сожалению, это не относится к большинству наших жизненно важных органов, включая сердце. Когда человеческое сердце повреждено – вызвано болезнью или травмой – ущерб является вечным. Например, после сердечного приступа миллионы или миллиарды клеток сердечной мышцы могут быть потеряны навсегда. Эта потеря постепенно ослабляет сердце и приводит к серьезным заболеваниям, таким как сердечная недостаточность или рубцы на сердце, которые могут оказаться фатальными. Сердечная недостаточность обычно возникает, когда кардиомиоциты (тип клеток) становятся дефицитными. В отличие от тритонов и саламандр, взрослые люди не могут спонтанно восстановить поврежденные органы, такие как сердце. В человеческом эмбрионе или когда ребенок растет в утробе матери, сердце клетки делятся и размножаются, что помогает сердцу расти и развиваться в течение девяти месяцев. Но млекопитающие, включая человека, не обладают способностью к регенерации сердца, поскольку они теряют эту способность впоследствии и полностью примерно через неделю после рождения. Клетки сердечной мышцы теряют способность делиться и размножаться и, следовательно, не могут регенерировать. Это справедливо и для других клеток человека – мозга, спинной мозг и т.д. Поскольку эти взрослые клетки не могут делиться, человеческое тело не может заменить поврежденные или потерянные клетки, что приводит к заболеваниям. Хотя это также причина того, почему никогда не бывает опухолей сердца - опухоли возникают из-за неконтролируемого роста клеток. Если, однако, эти клетки снова смогут делиться, это может привести к «регенерации» ряда тканей и помочь восстановить орган.
Единственный вариант, который есть у любого, когда он страдает от слабого или поврежденное сердце или болезнь сердца - получить пересадку сердца. Это имеет множество аспектов, которые обычно мешают трансплантации стать реальностью у большинства пациентов. Во-первых, сердце, пожертвованное «донором», должно быть здоровым сердцем до того, как донор скончался, а это означает, что сердце необходимо брать у молодых людей, умерших из-за болезни или травм, и эти состояния не повлияли на их жизнь. сердце в любом случае. Для получения трансплантата потенциальный пациент-реципиент должен соответствовать донорскому сердцу. Это приводит к долгому ожиданию. В качестве возможной альтернативы возможность создания новых мышц сердца посредством деления клеток может дать надежду миллионам людей с поврежденным сердцем. Многие процедуры были опробованы и протестированы научным сообществом, однако результаты пока оказались неэффективными.
В новом исследовании, опубликованном в Cell, исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, США, впервые разработали эффективный и стабильный метод на животных моделях, чтобы заставить взрослые клетки сердца (кардиомиоциты) делиться и, таким образом, потенциально восстанавливать поврежденную часть сердца.1. Авторы определили четыре гена, которые участвуют в делении клеток (то есть клеток, которые размножаются самостоятельно). Когда эти гены были объединены с генами, которые заставляют зрелые кардиомиоциты повторно вступать в клеточный цикл, они увидели, что клетки делятся и размножаются. Итак, когда функция этих четырех основных генов была усилена, сердце ткани показали регенерацию. После сердечной недостаточности у пациента такое сочетание улучшает работу сердца. В текущем исследовании кардиомиоциты демонстрировали деление на 15-20 процентов (по сравнению с 1 процентом в более ранних исследованиях), что подтверждает надежность и эффективность этого исследования. Технически это исследование можно было бы распространить и на другие органы, поскольку эти четыре гена являются общим признаком. Это очень актуальная работа, поскольку любое исследование по сердце во-первых, это очень сложно, а во-вторых, доставку генов нужно проводить с осторожностью, чтобы не вызвать опухоли в организме. Эта работа может стать очень мощным подходом к регенерации сердца, а также других органов.
Другое исследование Института стволовых клеток Кембриджского университета (Великобритания) разработало инновационный способ восстановления. сердце ткань такая, что донор вообще не потребуется2. Они использовали стволовые клетки для выращивания в лаборатории живых участков «сердечной мышцы» площадью всего 2.5 квадратных сантиметра, но они выглядят как мощный потенциальный инструмент для лечения пациентов с сердечной недостаточностью. Эти пластыри имеют блестящую перспективу естественной ассимиляции в организме пациента. сердце т.е. это «полностью функциональная» ткань, которая бьется и сокращается, как нормальная сердечная мышца. Более ранний подход к инъекции стволовых клеток в организм для восстановления сердца оказался безуспешным, поскольку стволовые клетки не оставались в организме. сердце мышцы, но вместо этого потерялись в крови. Текущий пластырь представляет собой «живую» и «бьющуюся» ткань сердца, которую можно прикрепить к органу (в данном случае к сердце), и, таким образом, любые повреждения могут быть устранены. Такие пластыри можно выращивать по мере необходимости у пациента. По сути, это превзошло бы необходимость ожидания подходящего донора. Эти участки также можно выращивать с помощью сердце собственные клетки пациента, устраняя риски, связанные с трансплантацией органов. Ассимилирование патча в поврежденное сердце является инвазивной процедурой и требует правильных электрических импульсов для создания сердце Beat хорошо интегрирован с патчем. Но риски, связанные с такой процедурой, выше, чем при полной трансплантации сердца, которая является гораздо более инвазивной. Команда готовится к испытаниям на животных и клиническим испытаниям в течение 5 лет, прежде чем это можно будет широко использовать для лечения. сердце пациентов.
Источник (ы)
1. Mohamed et al. 2018 г. Регуляция клеточного цикла для стимуляции пролиферации кардиомиоцитов у взрослых и регенерации сердца. Ячейка. https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.02.014
2. Кембриджский университет, 2018. Восстановление разбитого сердца. http://www.cam.ac.uk/research/features/patching-up-a-broken-heart. [Доступно 1 мая 2018 г.]
