(Medical Xpress) – если сердце после сердечного приступа недостаточно кровоснабжается, ткань сердца умирает. У взрослых людей способность к самовосстановлению практически не развита. Ученые из Института исследований сердца и легких им. Макса Планка в Бад-Наухайме вместе с У.S. коллеги, теперь наблюдали у эмбриона рыбок данио, что мышечные клетки мигрируют из неповрежденного предсердия в желудочек и, таким образом, вносят значительный вклад в регенерацию. Это может послужить основой для новых терапевтических подходов.
Если клиницисты не могут повторно открыть закупоренные коронарные артерии после сердечного приступа в течение соответствующего периода времени, сердечная мышца будет необратимо повреждена из-за длительного прерывания подачи кислорода. Результатом является, помимо прочего, пожизненное ограничение сердечной функции или даже сердечная недостаточность.
На протяжении многих лет ученые всего мира искали способы стимулировать регенерацию поврежденной ткани сердца. Рабочая группа Дидье Стенье из Института исследований сердца и легких Макса Планка теперь вместе с учеными из Университета Сан-Диего определила у рыбок данио новый механизм, с помощью которого мышечные клетки из предсердия активно мигрируют в поврежденные части тела. сердечная мышца в желудочке, образуя новую желудочковую ткань.
Для своего исследования исследователи Max Planck использовали генетически модифицированные личинки рыб, у которых целевые мышечные клетки камеры сердца были разрушены введением вещества. Это было сделано в тот момент, когда сердце было уже работоспособным и активным. Повреждение мышцы сопровождалось уменьшением функции сердца и размера желудочков.
Чтобы контролировать поведение различных типов клеток, клетки сердечной мышцы были изменены с помощью генной инженерии таким образом, что клетки предсердия и желудочка светились по-разному. "Таким образом, мы могли непрерывно отслеживать поведение отдельных типов клеток в конфокальном микроскопе," объясняет Дидье Стенье, директор департамента "Генетика развития" в MPI.
"Через несколько часов после абляции в желудочке осталось лишь несколько эритроцитов. Кроме того, он был значительно сокращен, оба упоминания о гибели мышечных клеток," говорит Stainier. Всего 24 часа спустя гораздо больше флуоресцирующих клеток вернулось, что указывает на активацию клеточного деления выживших клеток в желудочке.
Такая способность к регенерации у рыбок данио известна давно. Настоящим сюрпризом стал тот факт, что все более и более зеленые светящиеся клетки из мышечных клеток предсердий мигрировали в желудочек. Через несколько дней после травмы мышечной ткани большие части желудочка светились зеленым светом.
В ходе дальнейших исследований ученые обнаружили явные доказательства так называемой трансдифференцировки клеток: мышечные клетки предсердий сердца рыбы утратили свои характерные свойства и впоследствии в процессе регенерации превратились в клетки желудочков. По мере прогрессирования регенерации сердца эти клетки навсегда закрепились в мышечной ткани и внесли свой вклад в восстановление сердечной функции.
Исследователи Макса Планка в своем исследовании видят потенциал для будущей терапии. "Хотя известно, что популяция предсердных клеток присутствует у людей со сравнимыми свойствами, сомнительно, обладает ли человеческое сердце такой же способностью к самовосстановлению," говорит Stainier. Однако одним из решений может быть использование генной терапии для стимулирования такого перепрограммирования клеток и, таким образом, для усиления способности сердца к самовосстановлению.