Naujausi dvynių tyrimai parodė naujus būdus, kaip atkurti pažeistą širdį
Širdies nepakankamumu serga mažiausiai 26 milijonai žmonių visame pasaulyje ir yra daugybė mirtinų mirčių. Didėjant gyventojų senėjimui, rūpinantis širdis tampa poreikiu, dėl kurio didėja išlaidos. Buvo padaryta didelė pažanga terapinio gydymo srityje širdis imamasi daug prevencinių priemonių, tačiau mirtingumas ir sergamumas vis dar labai aukštas. Galimos labai nedaug gydymo galimybių ir dažniausiai tai priklauso nuo širdies persodinimo pacientams, kurie tikrai yra paskutinėje stadijoje ir progresuoja link visiško širdies nepakankamumo.
Mūsų kūnas turi nepaprastą gebėjimą išgydyti save, pavyzdžiui, kepenys gali atsinaujinti, kai yra pažeistos, mūsų oda taip pat didžiąją laiko dalį, o vienas inkstas gali perimti funkciją dviem. Deja, tai netinka daugeliui mūsų gyvybiškai svarbių organų, įskaitant širdį. Kai žmogaus širdis pažeidžiama – dėl ligos ar sužalojimo – žala yra amžina. Pavyzdžiui, po širdies smūgio milijonai ar milijardai širdies raumens ląstelių gali būti prarasti visam laikui. Dėl šio praradimo širdis palaipsniui susilpnėja ir sukelia rimtų ligų, tokių kaip širdies nepakankamumas arba randai širdyje, kurie gali būti mirtini. Širdies nepakankamumas dažniausiai atsiranda, kai trūksta kardiomiocitų (ląstelių tipo). Skirtingai nuo tritonų ir salamandrų, suaugusieji negali spontaniškai atauginti pažeistų organų, tokių kaip širdis. Žmogaus embrione arba kūdikiui augant įsčiose, širdis ląstelės dalijasi ir dauginasi, o tai padeda širdžiai augti ir vystytis devynis mėnesius. Tačiau žinduoliai, įskaitant žmones, neturi gebėjimo atkurti širdies, nes jie praranda šį gebėjimą vėliau ir visiškai po maždaug savaitės gimimo. Širdies raumens ląstelės praranda gebėjimą dalytis ir daugintis, todėl negali atsinaujinti. Tai pasakytina ir apie kitas žmogaus ląsteles – smegenis, nugaros smegenys tt Kadangi šios suaugusios ląstelės negali dalytis, žmogaus organizmas negali pakeisti pažeistų ar prarastų ląstelių ir tai sukelia ligas. Nors tai ir yra priežastis, kodėl niekada nebūna širdies naviko – navikai atsiranda dėl nekontroliuojamo ląstelių augimo. Tačiau jei šioms ląstelėms pavyks vėl dalytis, tai gali paskatinti daugelio audinių „atgimimą“ ir padėti atstatyti organą.
Vienintelis pasirinkimas, kurį kiekvienas turi, kai kenčia nuo silpnos ar pažeista širdis arba širdies liga yra persodinti širdį. Tai turi daug aspektų, kurie paprastai daro įtaką tam, kad transplantacija taptų realybe daugeliui pacientų. Pirma, „donoro“ dovanojama širdis turi būti sveika, kol donoras mirė, o tai reiškia, kad širdis turi būti paimta iš jaunų žmonių, mirusių dėl ligos ar sužalojimų ir šios sąlygos nepaveikė jų širdis bet kokiu būdu. Būsimas pacientas recipientas turi atitikti donoro širdį, kad gautų transplantaciją. Tai reiškia, kad reikia ilgai laukti. Kaip galima alternatyva, galimybė sukurti naujus širdies raumenis dalijantis ląsteles galėtų suteikti vilties milijonams pažeistos širdies. Daugelį procedūrų išbandė ir išbandė mokslo bendruomenė, tačiau rezultatai iki šiol buvo neveiksmingi.
Naujame tyrime, paskelbtame XNUMX m Ląstelė, Kalifornijos universiteto San Franciske (JAV) mokslininkai pirmą kartą sukūrė veiksmingą ir stabilų gyvūnų modelių metodą, skirtą suaugusiųjų širdies ląstelėms (kardiomiocitams) dalytis ir taip potencialiai atstatyti pažeistą širdies dalį.1. Autoriai nustatė keturis genus, kurie dalyvauja ląstelių dalijime (ty ląstelės, kurios dauginasi pačios). Kai šie genai buvo sujungti su genais, dėl kurių subrendę kardiomiocitai vėl patenka į ląstelių ciklą, jie pamatė, kad ląstelės dalijasi ir dauginasi. Taigi, kai šių keturių esminių genų funkcija buvo sustiprinta, širdis audinys parodė regeneraciją. Po paciento širdies nepakankamumo šis derinys pagerina širdies veiklą. Dabartiniame tyrime kardiomiocitai pasiskirstė 15–20 procentų (palyginti su 1 procentu ankstesniuose tyrimuose), o tai patvirtina šio tyrimo patikimumą ir efektyvumą. Šį tyrimą būtų galima techniškai išplėsti ir kitus organus, nes šie keturi genai yra bendras bruožas. Tai labai aktualus darbas, nes bet koks tyrimas apie širdis pirma, yra labai sudėtinga, o antra, genų pristatymas turi būti atliekamas atsargiai, kad organizme neatsirastų navikų. Šis darbas gali tapti labai galingu širdies ir kitų organų regeneravimo metodu.
Kitas Kembridžo universiteto (JK) Kamieninių ląstelių instituto tyrimas sukūrė naujovišką pataisymo būdą širdis tokio audinio, kad donoro visai nereikėtų2. Jie naudojo kamienines ląsteles, kad laboratorijoje išaugintų gyvus „širdies raumens“ lopinėlius, kurių plotas yra tik 2.5 kvadratinio centimetro, tačiau atrodo, kad jos yra galinga priemonė gydyti pacientus, sergančius širdies nepakankamumu. Šie pleistrai turi puikią galimybę natūraliai asimiliuotis prie paciento širdis ty tai „visiškai funkcionuojantis“ audinys, kuris plaka ir susitraukia taip pat, kaip normalus širdies raumuo. Ankstesnis būdas švirkšti kamienines ląsteles į organizmą širdžiai atkurti buvo nesėkmingas, nes kamieninės ląstelės nepasiliko širdis raumenys, bet pasimetė kraujyje. Dabartinis pleistras yra „gyvas“ ir „plakantis“ širdies audinys, kuris gali būti pritvirtintas prie organo (šiuo atveju širdis), todėl bet kokia žala gali būti pataisyta. Tokius pleistrus galima auginti, kai yra paciento poreikis. Tai iš esmės viršytų poreikį laukti tinkamo donoro. Šiuos pleistrus taip pat galima auginti naudojant širdis paties paciento ląstelės pašalina riziką, susijusią su organų transplantacija. Pleistro įsisavinimas į a pažeista širdis yra invazinė procedūra, kuriai atlikti reikalingi teisingi elektriniai impulsai širdis plakimas gerai integruotas su pleistru. Tačiau rizika, susijusi su tokia procedūra, yra didesnė nei visos širdies transplantacijos, kuri yra daug labiau invazinė. Komanda ruošiasi bandymams su gyvūnais ir klinikiniams tyrimams per 5 metus, kol tai bus plačiai naudojama širdis pacientai.
***
{Galite perskaityti pradinį tyrimo dokumentą spustelėję toliau pateiktą DOI nuorodą cituojamų šaltinių sąraše}
Šaltiniai)
1. Mohamedas ir kt. 2018 m.,. Ląstelių ciklo reguliavimas, skatinantis suaugusiųjų kardiomiocitų dauginimąsi ir širdies regeneraciją. Ląstelė. https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.02.014
2. Kembridžo universitetas 2018. Sudaužytos širdies lopymas. http://www.cam.ac.uk/research/features/patching-up-a-broken-heart. [Žiūrėta 1 m. gegužės 2018 d.]
