Сердце млекопитающих может восстанавливаться благодаря имеющимся в нём стволовым клеткам
 Изображение участка ткани сердца мыши. В средней части изображения зелёным цветом выделены клетки, возникшие из стволовых клеток Sca1. (кликните картинку для увеличения) |
|
||||||||
Некоторые позвоночные, кажется, обладают источником вечной молодости — внутренним, как минимум, когда речь заходит об их сердце. У многих амфибий и рыб, например, сердце обладает потенциалом к регенерации и самозаживлению. Некоторые виды животных характеризуются очень высоким потенциалом к восстановлению нормального состояния сердца, их сердце может полностью восстанавливаться после возникновения нарушений, вызванных повреждением тканей органа. Таким образом, они способны поддерживать нормальную его работу.
У млекопитающих наблюдается иная ситуация: сердце маммалий обладает низким потенциалом к регенерации. Как считалось ранее, причина отмечаемого дефицита регенеративного потенциала заключается в том, что вскоре после рождения млекопитающих клетки их сердца перестают делиться. Так же было принято считать, что сердце млекопитающих не несёт стволовых клеток, которые могли бы быть использованы организмом с целью создания новых мышечных клеток. С другой стороны существуют результаты современных исследований, доказывающие, что в сердце млекопитающих происходит замещение состарившихся мышечных клеток. По оценкам специалистов, ежегодно в сердце происходит замещение 1-4% клеток мышечной ткани.
Группа учёных под руководством Томаса Брауна (Thomas Braun) выявила популяцию стволовых клеток у подопытных мышей, которая играет ключевую роль в регенерации мышечной ткани сердца. Эксперименты, проведённые учёными, показывают, что стволовые клетки Sca1 в здоровом сердце вовлечены в непрерывное замещение мышечных клеток. Клетки Sca-1 увеличивают собственную активность при возникновении повреждений сердца. Повышение активности данных клеток приводит к значительному увеличению количества вновь формирующихся мышечных клеток сердца.
Так как, по сравнению с огромным числом мышечных клеток сердца, стволовые клетки Sca-1 составляют лишь малую часть клеток сердечной мышцы, их поиск напоминает поиск иголки в стоге сена. «Мы так же столкнулись с определённой проблемой: Sca-1 невозможно использовать в качестве маркерного белка стволовых клеток после того, как они преобразуются в клетки мышечной ткани сердца. Чтобы доказать это нам пришлось постараться» — говорит Шидзука Ушида (Shizuka Uchida, руководитель исследования). Авторы модифицировали стволовые клетки таким образом, что в дополнение к Sca-1 они продуцировали другой выявляемый маркер. Даже после того, как Sca-1 становился не выявляемым, оставалась возможность выявления другого маркера в любой момент времени.
«Таким способом мы смогли выяснить, что доля мышечных клеток сердца, образующихся из стволовых клеток Sca-1, в организме здоровых мышей постоянно росла. Около 5% мышечных клеток сердца самостоятельно восстанавливались в течение 18 месяцев» — говорит Шидзука Ушида. Более того, у мышей, страдавших от болезней сердца, вызванных в рамках эксперимента, выявлялось до трёх раз повышенное количество мышечных клеток, образовавшихся из стволовых клеток.
«Полученные данные показывают, что, в принципе, сердце млекопитающих способно запускать процессы регенерации обновления. В нормальных условиях, однако, данные процессы недостаточны, чтобы с нужной эффективностью устранять повреждения сердца» — уточняет Томас Браун. В настоящее время учёные говорят о необходимости поиска путей интенсификации образования новых клеток мышечной ткани сердца млекопитающих.
Также по теме:
- Учёным удалось получить пейсмейкеры из кардиомиоцитов
- Синтетическая иРНК способна запускать восстановление сердца, повреждённого в результате инфаркта
- Моделирование неидеального биения сердца
- Могут ли домашние животные снизить риск развития болезней сердца?
- Ягоды черники и земляники противостоят развитию инфаркта миокарда у женщин
Источники: