Фото дня: регенерация сердечной мышцы возможна?
Различные ткани в организме человека имеют различную способность к восстановительной регенерации – замещению поврежденных клеток здоровыми. Выделяют полную регенерацию, когда на смену погибшим клеткам приходят точно такие же здоровые и повреждения исчезает без следа (так происходит в костном мозге, кожном эпидермисе, эпителии слизистых оболочек и т.д.), а также неполную регенерацию, при которой поврежденные клетки замещаются соединительной тканью, которая позже трансформируется в рубец (так регенерируют сердечная мышца, центральная нервная система).
У сердечной мышцы есть проблемы не только с восстановительной регенерацией, но и с физиологической – постоянным обновлением клеток за счет деления. Если для других тканей человеческого организма установлены сроки физиологического обновления (кожа – 2 недели, клетки крови – 150 дней, костная ткань – 10 лет и т.д.), то для сердца этот параметр до сих пор не известен. Обновляются ли, кардиомиоциты, в принципе? Предполагается, что клетки сердечной мышцы – кардиомиоциты – вскоре после рождения человека погружаются в состояние покоя и перестают делиться. А при повреждении в течении жизни они замещаются соединительной тканью, что неизбежно приводит к ухудшению работы сердца. Как известно, после инфаркта повреждения миокарда (рубцы) остаются у человека навсегда.
Читайте также: У оптимистов сердце здоровее
Очевидно, что неспособность сердца к полной регенерации, является фундаментальной проблемой кардиологии и не дает спокойно спать многим ученым-физиологам. Недавно группа исследователей из Израиля и Австралии, достигли впечатляющего результата*: им удалось «разбудить» кардиомиоциты мыши и заставить их делиться, обеспечивая таким образом восстановление поврежденного миокарда. Чтобы «разбудить» клетки сердечной мышцы необходимо было активировать соответствующую сигнальную систему – каскад реакций, регулирующих тот или иной процесс в клетке. Как было известно ранее, развитие сердечной ткани в процессе эмбриогенеза находится под контролем семейства белковых гормонов нейрегулинов. Ученые воздействовали нейрегулином-1 на миокард мышей, переживших инфаркт в связи с закупоркой коронарных сосудов, и наблюдали деление кардиомиоцитов и восстановление сердечной мышцы практически до исходного состояния.
Значение этой работы трудно переоценить, хотя до внедрения методик регенерации миокарда в клиническую практику еще далеко. Ученые говорят, что неизвестно, как будет воздействовать нейрегулин на миокард человека. В любом случае, метод может быть использован только у новых пациентов с инфарктом. А для помощи людям, уже пережившим инфаркт, он не годится: нейрегулин может привести к непредсказуемым последствиям. Группа планирует также продолжить поиск других веществ, способных стимулировать деление кардиомиоцитов и полное восстановление миокарда.
Читайте также: Сердце из пробирки
* D’Uva G, Aharonov A, Lauriola M, Kain D, et al. ERBB2 triggers mammalian heart regeneration by promoting cardiomyocyte dedifferentiation and proliferation // Nature Cell Biology, 2015, https://www.nature.com/articles/DOI: 10.1038/ncb3149
На фото: миофибрилла сердечной мышцы в сокращенном состоянии (желто-оранжевый цвет, полосатая структура); справа виден капилляр (красный цвет); сканирующая электронная микроскопия
