Во время сердечного приступа, когда части сердечной мышцы испытывают недостаток кислорода, многие сердечные клетки умирают и заменяются рубцовой тканью. Поскольку это ухудшает функциональность, многие исследователи интересуются возможностью стимулирования регенерации потерянных клеток сердечной мышцы. Но возможно ли это?
Это один из главных вопросов регенеративной медицины, и ученые давно пытаются ответить на него, не придя к единому мнению.
Чтобы изучить регенерацию сердечных клеток человека, команда, стоящая за этим новым исследованием, использовала комбинацию методов. Одним из таких методов было измерение радиоактивного изотопа C-14 с использованием резкого повышения уровня углерода-14 в атмосфере в 1950-х и 60-х годах, вызванного ядерными испытаниями.
Затем уровни снизились, что означает, что клетки, которые образовались после этого периода, дают более низкие показания C-14, чем те, которые сформировались во время него. Таким образом, измерив количество C-14 в ДНК клетки, исследователи смогли рассчитать ее возраст.
«Мы исследовали сердечную ткань 29 умерших людей разного возраста и обнаружили, что даже через месяц после рождения сердце содержит такое же количество клеток, как и у взрослых», – говорит Олаф Бергманн из отдела клеточной и молекулярной биологии.
Согласно исследованию, сердце растет в детстве, потому что его клетки увеличиваются в размере, а не в количестве; Другими словами, сердечные клетки генерируются в скромных масштабах, и даже в течение долгой жизни заменяется только сорок процентов мышечных клеток.
Сердце также содержит другие типы клеток, такие как эндотелиальные клетки и клетки соединительной ткани, которые объединяются под общим названием мезенхимальные клетки. Исследователи обнаружили, что популяции этих клеток изменяются гораздо больше, чем клетки сердечной мышцы. Эндотелиальные клетки имеют самый короткий жизненный цикл, и у взрослых все такие клетки обмениваются в течение шестилетнего периода. Мезенхимные клетки также заменяются, но медленнее – дважды в течение жизни, по оценке исследователей, стоящих за этим новым исследованием.
«Наше исследование показывает, что эндотелиальные клетки, мезенхимные клетки и клетки сердечной мышцы обновляются в сердце человека на протяжении всей жизни, хотя и с разной скоростью для разных клеток», – говорит руководитель исследования Йонас Фризен из Департамента клеточной и молекулярной биологии. "Наши результаты показывают, что разработка новых терапевтических стратегий для усиления собственной регенеративной способности организма при лечении сердечных заболеваний может быть рациональной и реалистичной."
Исследование финансировалось за счет грантов Шведского исследовательского совета, Фонда сердца и легких, Шведского онкологического общества, Каролинского института, Фонда Тобиаса, StratRegen, Фонда Торстена Содерберга и Фонда Кнута и Алисы Валленберг.