Para saintis telah menubuhkan penyebab kekurangan kemampuan untuk menjana semula sel-sel otot jantung

Batang penyelidik sel dari University of California di Los Angeles (University of California, Los Angeles) untuk menubuhkan mengapa sel-sel otot jantung dewasa - cardiomyocytes - telah kehilangan kemampuan mereka untuk berkembang, dan mungkin menjelaskan mengapa manusia hati keupayaan begitu terhad untuk tumbuh semula.

Satu kajian yang dijalankan di bahagian sel dan tikus, boleh membawa kepada pembangunan kaedah cardiomyocytes reprogramming secara langsung di tengah-tengah pesakit, yang akan mewujudkan otot baru dan membaiki kerosakan, kata Dr. Robb Mc Lellan (Robb MacLellan) dari Pusat Perubatan Penjanaan Semula dan kajian sel stem Eli Edith Brody (Eli dan Edythe Broad Pusat Perubatan Regeneratif dan Penyelidikan Sel Stem) dengan UCLA.

Tidak seperti newts dan salamanders, badan dewasa tidak boleh secara spontan membaiki organ yang rosak, seperti hati. Walau bagaimanapun, kajian baru-baru ini menunjukkan bahawa mamalia mempunyai keupayaan untuk membiakkan jantung untuk masa yang sangat singkat - dalam minggu pertama kehidupan. Maka keupayaan ini hilang. Tetapi jika ia sekali, maka mungkin ia akan dipulihkan?

Diterbitkan dalam Jurnal Biologi Sel yang dikaji, kajian oleh Dr. McLellan menunjukkan bahawa adalah mungkin untuk mengembalikan jarum jam sel pada saat cardiomyocytes mempunyai kemampuan untuk meluas dan memulihkan otot jantung.

"Salamanders dan organisma lain yang lebih rendah mempunyai keupayaan untuk dedifferentiated cardiomyocytes mereka, atau mengembalikan mereka kepada yang lebih awal, negeri lebih primitif, yang membolehkan sel-sel untuk kembali ke kitaran sel, mewujudkan otot jantung baru," - kata Dr Mc Lellan, Profesor Madya kardiologi dan fisiologi. "Dalam mamalia, potensi ini hilang. Jika kita tahu bagaimana untuk mendapatkannya kembali, atau tahu sebab mengapa cardiomyocytes dewasa tidak berkembang, kita boleh cuba untuk mencari jalan untuk menjana semula jantung, menggunakan kaedah Alam. "

Cardiomyocytes berasal dari sel-sel progenitor batang, atau sel-sel progenitor yang membentuk jantung akibat percambahan. Apabila jantung terbentuk, myocytes yang tidak matang akan berubah menjadi sel matang yang tidak lagi dapat menghasilkan semula. Dalam Tritons and Newts, keadaannya berbeza: kardiomiosit mereka boleh kembali ke keadaan tidak matang atau primitif dan, sekali lagi memperoleh keupayaan untuk membiak, membaiki kerosakan, dan kemudian kembali ke sel yang matang.

Menurut Dr. McLellan, sebab kardiomiosit manusia tidak dapat melakukan perkara yang sama adalah agak mudah: dalam keadaan yang lebih primitif, kardiomiosit kehilangan keupayaan untuk melakukan kontrak secara normal, yang penting untuk berfungsi dengan baik hati. Oleh kerana seseorang itu jauh lebih besar daripada orang baru dan salamander, untuk mengekalkan tekanan darah yang optimum dan peredaran darah yang normal, hati kita seharusnya lebih berkesan.

"Dalam proses evolusi kita, untuk mengekalkan tekanan darah dan peredaran darah yang optimum, kita terpaksa melepaskan kemampuan untuk memulihkan otot jantung," kata McLellan. "Kemenangan kami adalah kardiomiosit dan jantung yang lebih berkesan. Tetapi ini adalah kompromi. "

Dr. McLellan percaya bahawa penindasan sementara pernyataan protein menghalang mekanisme kitaran sel boleh membolehkan orang dewasa kembali ke kitaran kardiomiosit, iaitu, percambahan. Kaedah ini mesti mempunyai kesan yang boleh dipulihkan supaya kesan kesan terhadap protein yang berleluasa hilang selepas pembaikan lesi. Kemudian cardiomyocytes sekali lagi akan berubah menjadi sel matang dan mula membantu otot jantung dipulihkan untuk kontrak. Untuk mengetuk protein yang menyokong myocytes dalam keadaan matang mereka, Dr. McLellan sudah mempertimbangkan untuk menggunakan nanopartikel untuk menyampaikan RNA mengganggu kecil ke dalam hati.

Dengan infark miokard, bahagian jantung berhenti dibekalkan dengan oksigen, dan kardiomiosit mati, digantikan oleh tisu parut. Ia tidak sukar untuk mencari kawasan jantung yang rosak, dan jika kaedah untuk memperbaharui semula myocytes pesakit dikembangkan, satu sistem mengawal aktiviti protein yang dikehendaki dan dapat memulangkan myocytes ke keadaan primitif boleh dimasukkan ke dalam kawasan yang rosak. Ini membolehkan anda menggantikan otot jantung yang mati hidup.

"Keupayaan organisma rendah untuk menjana semula dan mengapa ini tidak berlaku pada manusia telah lama dikatakan. Ini adalah artikel pertama yang menerangkan mengapa ini berlaku, "Profesor McLellan mengulas mengenai karyanya.

Penggunaan sel stem embrio manusia (hESC) atau sel stem pluripotent yang diprogramkan semula (iPSCs) untuk pertumbuhan semula jantung telah menjadi subjek perbincangan banyak. Walau bagaimanapun, tidak diketahui tahap tahap penjanaan semula dan betapa pentingnya faedah daripada penggunaannya.

"Dari sudut pandangan saya, ini adalah satu mekanisme yang berpotensi untuk regenerasi otot jantung tanpa penggunaan sel stem," kata Dr McLellan. "Dalam kes ini, setiap orang akan menjadi sumber sel bagi pemulihannya sendiri."

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