Forskere har etableret årsagen til manglende evne til at regenerere hjertemuskulaturens celler

Stamceller forskere fra University of California i Los Angeles (University of California, Los Angeles) at etablere, hvorfor voksne hjerte muskelceller - cardiomyocytter - har mistet deres evne til at formere sig, og kan forklare, hvorfor det menneskelige hjerte så begrænset evne til at regenerere.

En undersøgelse udført på cellelinier og mus, kan føre til udvikling af cardiomyocytter omprogrammering metoder direkte i patientens hjerte, som vil skabe nye muskler og reparere skaden, sagde Dr. Robb Mc Lellan (Robb MacLellan) fra Center for regenerativ medicin og studiet af Eli stamceller Edith Brody (Eli og Edythe Bred center for regenerativ medicin og stamcelleforskning) på UCLA.

I modsætning til newts og salamanders kan den voksne krop ikke spontant reparere beskadigede organer, såsom hjertet. Nylige undersøgelser viser imidlertid, at pattedyr har evnen til at regenerere hjertet i en meget kort periode - inden for den første uge af livet. Derefter går denne evne tabt. Men hvis det var engang, så bliver det muligvis genoprettet?

Udgivet i peer-reviewed tidsskrift Journal of Cell Biology, studiet af Dr. Mack Lellana viser, at vi kan vende tilbage pilen cellulære ur til en tid, hvor hjertemyocytter havde evnen til at formere sig og regenerere hjertemusklen.

"Salamandre og andre lavere organismer har evnen til at dedifferentierede deres cardiomyocytter, eller returnere dem til en tidligere, mere primitive tilstand, som gør det muligt for cellerne at vende tilbage til cellecyklus, skabe ny hjertemusklen," - siger Dr. Mc Lellan, en lektor i kardiologi og fysiologi. "I pattedyr er dette potentiale tabt. Hvis vi vidste, hvordan du gendanner den, eller vidste grunden voksne cardiomyocytter ikke formere sig, kunne vi prøve at finde en måde at regenerere hjertet, ved hjælp af de metoder til naturen. "

Kardiomyocytter er afledt af stamceller, eller stamceller, der danner hjertet som følge af proliferation. Når hjertet er dannet, transformeres de umodne myocytter til modne celler, som ikke længere er i stand til at reproducere. I salamandre og salamandre er helt anderledes: deres cardiomyocytter kan vende tilbage til umoden eller primitive tilstand, og den nyerhvervede evne til at formere sig, reparere skaden, og derefter dreje til modne celler.

Ifølge Dr. Mack Lellana grund, at de menneskelige cardiomyocytter ikke er i stand til at gøre det samme, er ganske enkel: at være i en primitiv tilstand, cardiomyocyter mister deres evne til at trække sig ordentligt, er det afgørende for tilstrækkelig hjerte. Da en person er meget større end newts og salamanders, for at opretholde optimalt blodtryk og normal blodcirkulation, skulle vores hjerte have været meget mere effektivt.

"I processen med vores udvikling, for at opretholde optimalt blodtryk og cirkulation, måtte vi opgive evnen til at regenerere hjertemusklen," siger McLellan. "Vores gevinster er mere effektive kardiomyocytter og hjerte. Men det var et kompromis. "

Dr. McLellan mener, at den midlertidige undertrykkelse af proteinekspression, som blokkerer cellecyklusens mekanisme, kan tillade voksne at vende tilbage til cardiomyocytcyklussen, det vil sige proliferation. Disse metoder skal have reversible virkninger, således at effekten af effekten på de proliferationsrelaterede proteiner forsvinder efter reparationen af læsionen. Så bliver kardiomyocytterne igen til modne celler og begynder at hjælpe den genoprettede hjertemuskel til at indgå kontrakt. For at banke proteiner, der understøtter myocytter i deres modne tilstand, overvejer Dr. McLellan allerede at bruge nanopartikler til at levere små interfererende RNA'er ind i hjertet.

Med hjerteinfarkt ophører en del af hjertet at blive forsynet med ilt, og kardiomyocytter dør, erstattet af arvæv. Find den beskadigede del af hjertet er ikke svært, og hvis der er tilvejebragt en metode til omprogrammering en patientens egne muskelceller i det berørte område vil være at indføre et system, der styrer aktiviteten af proteinet af muskelceller og er i stand til at vende tilbage til en primitiv tilstand. Dette giver dig mulighed for at erstatte den døde hjertemuskel i live.

"Lægre organismers evne til at regenerere og hvorfor dette ikke forekommer hos mennesker, er længe blevet sagt. Dette er den første artikel, der forklarer hvorfor dette er tilfældet, "Professor McLellan kommenterede sit arbejde.

Anvendelsen af humane embryonale stamceller (hESC'er) eller omprogrammerede inducerede pluripotente stamceller (iPSCs) til hjerteregenerering har været genstand for meget diskussion. Det er imidlertid ikke kendt, hvilken grad af regenerering der kan opnås, og hvor vigtigt fordelene ved deres anvendelse kan være.

"Fra mit synspunkt er dette en potentiel mekanisme til regenerering af hjertemusklen uden brug af stamceller," siger Dr. McLellan. "I dette tilfælde bliver hver person en kilde til celler til egen regenerering."

[1], [2], [3], [4]