DCMedical Heart, regeneračná kapacita, ktorá sa stratí za s; pt; m; n; z tvojho; možno
Srdce má pri narodení schopnosť regenerácie, ale táto schopnosť sa stráca asi za týždeň života. Vedci objavili mechanizmus, ktorým by sa táto schopnosť srdca mohla aktivovať.
Zmena toho, čo srdcové bunky spotrebúvajú, aby mali energiu, by mohla pomôcť srdcu regenerovať sa, keď bunky odumierajú, naznačuje nová štúdia vedená výskumníkmi UT Southwestern.
Zistenie publikované v časopise Nature Metabolism 20. februára 2020 by mohlo otvoriť nové možnosti liečby rôznych stavov, pri ktorých dochádza k poškodeniu srdcového svalu, vrátane srdcového zlyhania spôsobeného vírusmi, toxínmi, vysokým krvným tlakom alebo infarktom.
Súčasná farmaceutická liečba srdcového zlyhania - vrátane ACE inhibítorov a betablokátorov - sa zameriava na snahu zastaviť začarovaný kruh straty alebo poškodenia srdcového svalu, pretože kmeň (vírus) naďalej poškodzuje srdcový sval a spôsobuje odumieranie ďalších buniek, vysvetľuje UT Juhozápadný lekár-výskumný pracovník Hesham A. Sadek, MD, Ph.D., J. Fred Schoellkopf, Jr., Kardiologické oddelenie. Obnova srdcového svalu neexistuje.
Schopnosť regenerácie pri narodení
Pred deviatimi rokmi Sadek a jeho kolegovia zistili, že srdce cicavcov sa môže regenerovať, ak sú poškodené v prvých dňoch života, stimulované delením kardiomyocytov, buniek zodpovedných za kontraktilnú silu srdca. Táto schopnosť sa však úplne stratí po dosiahnutí veku 7 dní, náhleho bodu obratu, v ktorom sa rozdelenie týchto buniek dramaticky spomalí.
Následný výskum ukázal, že sa zdá, že táto zmena regeneračnej kapacity mení, aspoň čiastočne, poškodenie voľných radikálov spôsobené orgánmi známymi ako mitochondrie, ktoré živia bunky. Tieto voľné radikály ovplyvňujú DNA buniek, čo je jav nazývaný poškodenie DNA, ktorý spôsobuje, že sa prestávajú deliť.
Zdá sa, že zmenu produkcie voľných radikálov stimuluje zmena v tom, čo mitochondrie v kardiomyocytoch spotrebúvajú na energiu, vysvetľuje Sadek. Aj keď sa mitochondrie spoliehajú na glukózu in utero a pri narodení, v dňoch po narodení prechádzajú na mastné kyseliny, aby mohli tieto energeticky husté molekuly využiť v materskom mlieku.
Sadek a jeho kolegovia si položili otázku, či nútenie mitochondrií, aby pokračovali v konzumácii glukózy, mohlo poškodiť DNA a naopak rozšíriť regeneračnú kapacitu srdcových buniek. Na vyskúšanie tejto myšlienky výskumníci vyskúšali dva rôzne experimenty.
V prvom sledovali kurčatá myší, ktorých matky boli geneticky modifikované tak, aby produkovali nízkotučné materské mlieko, a ktoré boli potom po odstavení kŕmené nízkotučnou stravou. Vedci zistili, že srdcia týchto hlodavcov si udržali schopnosť regenerácie o niekoľko týždňov neskôr, ako je obvyklé, pričom ich kardiomyocyty pokračovali v expresii génov spojených s delením buniek po podstatne dlhšiu dobu ako u tých, ktoré boli kŕmené normálnou mliečnou stravou. Tento efekt však pretrval až v dospelosti - čo významne znížilo regeneračnú schopnosť ich srdca.
Genetická zmena, priaznivá
V druhom experimente vedci vytvorili geneticky modifikované zvieratá, v ktorých mohli vedci vymazať enzým známy ako pyruvátdehydrogenáza kináza 4 (PDK4), ktorý je potrebný pre mitochondrie srdcových buniek na trávenie mastných kyselín. Keď vedci dodali liek na zastavenie produkcie PDK4, kardiomyocyty zvieraťa prešli na glukózu namiesto mastných kyselín, a to aj v dospelosti. Po tom, čo vedci simulovali srdcový infarkt, došlo u týchto zvierat k zlepšeniu srdcových funkcií, ktoré bolo sprevádzané markermi expresie génov, ktoré naznačovali, že ich kardiomyocyty sa stále aktívne delia.
Sadek poznamenáva, že tieto zistenia poskytujú dôkaz o zásade, že je možné znovu otvoriť príležitosť na regeneráciu srdcových buniek manipuláciou energetickej spotreby mitochondrií kardiomyocytov.
„Nakoniec bude možné vyvinúť lieky, ktoré zmenia to, čo jedia kardiomyocyty, aby sa znovu rozdelili, čo zvráti zlyhanie srdca a bude skutočným liekom,“ uviedol.