Исследователи Юго-западного медицинского центра Юго-Западного медицинского центра обнаружили, что длительное использование вспомогательного устройства левого желудочка (LVAD) пациентами с сердечной недостаточностью может вызвать регенерацию сердечной мышцы, предотвращая окислительное повреждение механизма клеточного регулятора.
LVAD – это механические насосы, которые иногда имплантируют пациентам, ожидающим трансплантации сердца. LVAD заменяют поврежденное сердце, перекачивая кровь по всему телу.
Доктор. Хешам Садек, доцент кафедры внутренней медицины в Юго-Западном Университете штата Калифорния, является старшим автором исследования, в котором рассматривались образцы сердечной мышцы до и после LVAD у 10 пациентов с сердечной недостаточностью. Авторы исследования исследовали парные образцы тканей на предмет маркеров повреждения ДНК и пролиферации клеток.
Их исследование основано на более ранней работе с мышами, которая продемонстрировала, что сердца новорожденных млекопитающих способны к сильному регенеративному ответу на травмы, активируя деление клеток. Более ранние исследования также показали, что способность реагировать на травмы теряется из-за изменений в кровообращении, которые происходят после рождения, что приводит к более насыщенной кислородом среде в сердце, в конечном итоге вызывая окислительное повреждение клеточного аппарата, который контролирует регенерацию сердечной мышцы.
В текущем исследовании исследователи пришли к выводу, что, помогая поврежденному сердцу, LVAD уменьшит окислительное повреждение, которое происходит в клетках сердечной мышцы.
"Мы изучили маркеры так называемой реакции на повреждение ДНК в кардиомиоцитах (клетках сердечной мышцы) этих пациентов," сказал доктор. Садек. "Ответ состоит из каскада белков, которые активируются в ответ на повреждение ДНК и, в свою очередь, отключают способность кардиомиоцитов делиться. Мы обнаружили, что у пациентов, которые находились на LVAD более шести месяцев, уровень реакции на повреждение ДНК значительно снижался."
Затем исследователи изучили парные образцы тканей на предмет маркеров деления клеток. Они обнаружили, что у пациентов, которые принимали LVAD в течение шести месяцев или дольше, наблюдалось значительное увеличение пролиферации кардиомиоцитов. Увеличение пролиферации клеток было почти втрое, фактически.
"Этот результат показывает, что пациенты с механическими вспомогательными устройствами способны заставлять свои мышечные клетки делиться," сказал доктор. Садек. "И теперь очевиден вопрос: “ Возрождают ли эти сердца? ”? Можно ли использовать LVAD как лекарство от сердечной недостаточности?’ "
Сердечная недостаточность – изнурительное и смертельное заболевание, при котором сердце в результате травмы не может эффективно перекачивать кровь и, следовательно, не может обеспечивать достаточным количеством кислорода органы по всему телу. По данным Американской кардиологической ассоциации, около 6 миллионов человек в Соединенных Штатах живут с сердечной недостаточностью, и ожидается, что в ближайшие 20 лет заболеваемость возрастет по мере старения населения, улучшения лечения сердечных приступов и увеличения числа людей, переживших сердечные приступы.
Доктор. Прадип Маммен, доцент кафедры внутренней медицины в Юго-Западном университете штата Юта, является соавтором исследования. "Установка механического насоса дает отдых сердцу и, по-видимому, посылает сигнал к созданию новых сердечных клеток. Это первый случай, когда это явление проявляется при сердечной недостаточности у человека."
Доктор. Садек сказал, что следующим шагом будет документальное подтверждение того, что наблюдаемое ими деление клеток дает жизнеспособную сердечную ткань и более мощный насос.
Глава кардиологии Юго-Западного Университета штата Калифорния назвал новое исследование "захватывающе." "Доктор. Открытия Садека поднимают перспективу пробуждения, в противном случае, покоящихся клеток сердечной мышцы, побуждая их к регенерации новых и здоровых клеток. Это было основной целью отрасли на протяжении многих лет. Следующим шагом будет использование этих захватывающих результатов для восстановления больного сердца," сказал доктор. Джозеф Хилл, профессор внутренней медицины и молекулярной биологии.
"Это захватывающий прорыв. Нам предстоит пройти долгий путь, но мы надеемся, что это исследование станет важным первым шагом на пути к раскрытию методов, способствующих восстановлению миокарда," сказал доктор. Марк Дразнер, профессор внутренней медицины и медицинский директор программы по сердечной недостаточности, LVAD и кардиологической трансплантологии.
Доктор. Садек и доктор. Маммен являются членами недавно созданного Центра регенеративной науки и медицины Хамона, что стало возможным благодаря пожертвованию в размере 10 миллионов долларов от благотворительного фонда Хамона. Цель центра – понять основные механизмы формирования тканей и органов, а затем использовать эти знания для регенерации, восстановления и замены тканей, поврежденных старением и травмами.
Доктор. Эрик Олсон, профессор молекулярной биологии и председатель кафедры молекулярной биологии, возглавляет Центр Хамона. "Это увлекательное исследование и прекрасный пример преобразования открытия в фундаментальной науке в новое важное понимание болезней человека," сказал доктор. Олсон. "Доктор. Работа Садека дает свежие идеи для стимуляции регенерации сердца, что на сегодняшний день является одной из самых серьезных проблем в сердечно-сосудистой медицине."
Это исследование опубликовано в Интернете в Журнале Американского колледжа кардиологии.