Oamenii de stiinta au stabilit cauza lipsei de capacitate de regenerare a celulelor musculare cardiace

Cercetatorii de celule stem de la Universitatea din California la Los Angeles (Universitatea din California, Los Angeles) pentru a stabili de ce celulele musculare inima pentru adulti - cardiomiocite - și- au pierdut capacitatea lor de a prolifera, si poate explica de ce uman inima capacitatea de a regenera atât de limitată.

Un studiu efectuat pe linii de celule si soareci, ar putea duce la dezvoltarea unor metode cardiomiocite reprogramare direct în inima pacientului, ceea ce va crea noi musculare și repararea prejudiciului, a spus dr Robb Mc Lellan (Robb MacLellan) de la Centrul de Medicina regenerative si studiul celulelor stem Eli Edith Brody (Eli și Centrul Edythe Broad de Medicină Regenerativă și Cercetare în Stem Cell) cu UCLA.

Spre deosebire de mistreți și salamanderi, corpul adult nu poate repara spontan organe deteriorate, cum ar fi inima. Cu toate acestea, studii recente arată că mamiferele au capacitatea de a regenera inima pentru o perioadă foarte scurtă de timp - în prima săptămână de viață. Apoi, această abilitate este pierdută. Dar dacă a fost o dată, atunci poate că va fi restaurată?

Publicat in peer-review revista Journal of Cell Biology, studiul de Dr. Mack Lellana arată că putem întoarce ceasul celular săgeată la un moment în miocitele cardiace a avut capacitatea de a prolifera si regenera muschiului inimii.

„Salamandre și alte organisme inferioare au capacitatea de a dediferentiate cardiomiocite lor, sau de a le readuce la o stare anterioară, mai primitive, care permite celulelor să se întoarcă la ciclul celular, crearea musculare inimii noi,“ - spune Dr. Mc Lellan, un profesor de cardiologie si fiziologie. "La mamifere, acest potențial se pierde. Dacă am știut cum să-l recupereze, sau știa motivul pentru care cardiomiocite adulți nu proliferează, am putea încerca să găsească o modalitate de a regenera inima, folosind metodele naturii. "

Cardiomiocitele sunt derivate din celule stem progenitoare, sau celule progenitoare care formează inima ca rezultat al proliferării. După formarea inimii, miocul imatur se transformă în celule mature care nu mai sunt capabile să se reproducă. În tritoni și salamandre sunt destul de diferite: cardiomiocite lor poate reveni la starea de imatur sau primitiv, și capacitatea nou achiziționate de a prolifera, repara prejudiciul, apoi se transforma in celule mature.

Conform Dr. Mack Lellana motiv pentru care cardiomiocitele umane nu sunt în măsură să facă același lucru, este destul de simplu: fiind într-o stare primitivă, cardiomiocite pierd capacitatea de a contracta în mod corespunzător, este vital pentru inima adecvată. Deoarece o persoană este mult mai mare decât mantinii și salamanderii, pentru a menține tensiunea arterială optimă și circulația normală a sângelui, inima noastră ar fi trebuit să fie mult mai eficientă.

"În cursul evoluției noastre, pentru a menține tensiunea arterială și circulația optimă, a trebuit să renunțăm la capacitatea de regenerare a mușchiului cardiac", spune McLellan. Câștigurile noastre sunt cardiomiocite și inimă mai eficiente. Dar acesta a fost un compromis. "

Dr. McLellan consideră că suprimarea temporară a expresiei proteinei care blochează mecanismul ciclului celular poate permite adulților să se întoarcă la ciclul cardiomiocitelor, adică proliferarea. Aceste metode trebuie să aibă efecte reversibile, astfel încât efectul efectului asupra proteinelor legate de proliferare să dispară după repararea leziunii. Apoi, cardiomiocitele se vor transforma din nou în celule mature și vor începe să ajute mușchiul cardiac restabilit să se contracteze. Pentru a elimina proteinele care susțin miociturile în starea lor matură, dr. McLellan se gândește deja să folosească nanoparticule pentru a elibera ARN-uri mici de interferență în inimă.

În cazul unui infarct miocardic, o parte din inimă nu mai este alimentată cu oxigen și cardiomiocitele mor, înlocuite cu țesut cicatricial. Găsiți porțiunea deteriorată a inimii nu este dificil, iar în cazul în care se furnizează o metodă de reprogramarea celulelor musculare proprii unui pacient în zona afectată va fi de a introduce un sistem care controleaza activitatea proteinei celulelor musculare și sunt capabili să se întoarcă la o stare primitivă. Acest lucru vă permite să înlocuiți în viață musculatura inimii moarte.

Abilitatea organismelor inferioare de a se regenera si de ce acest lucru nu se intampla la oameni a fost mult timp spus. Acesta este primul articol care explică de ce se întâmplă acest lucru ", a comentat profesorul McLellan.

Utilizarea celulelor stem embrionare umane (hESCs) sau reprogramarea celulelor stem pluripotente induse (iPSCs) pentru regenerarea inimii a fost un subiect de discuție. Cu toate acestea, nu se știe care este gradul de regenerare și cât de importante pot fi beneficiile utilizării lor.

Din punctul meu de vedere, acesta este un mecanism potential de regenerare a mușchiului inimii fără utilizarea celulelor stem ", spune dr. McLellan. "În acest caz, fiecare persoană va deveni o sursă de celule pentru propria regenerare".

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