Наконец-то удалось найти клетки, за счёт которых сердце может восстанавливаться после повреждений.
Наша жизнь была бы намного проще, если бы сердце могло регенерировать.
У многих рыб, амфибий, рептилий оставшиеся клетки сердца могут залечить любое повреждение.
Однако у млекопитающих, увы, новые кардиомиоциты могут появляться только во время эмбрионального развития. Сразу после рождения стволовые клетки, давшие начало сердцу, засыпают.
Поэтому после инфаркта оно у нас не восстанавливается, а рубцуется. Вместо мышечных клеток, которые могли бы сокращаться, повреждённый участок закрывается соединительной тканью.
Считается, что такова оказалась эволюционная цена за более совершенное сердце. У амфибий сердечные клетки могут обращать своё развитие вспять, к стволовой стадии, тем самым залечивать повреждение. Но именно способность становиться стволовыми плохо сказывается на собственно сердечных функциях.
У зверей кардиомиоциты работают лучше, но и «впасть в детство» потом не могут.
Регенерация сердца
Однако в 2011 году кардиолог Хешем Садек (Hesham Sadek) с коллегами из Техасского университета внезапно обнаружили, что у молодых мышей сердце способно быстро регенерировать.
После хирургического удаления у однодневных мышат 15% мышцы желудочка в течение трёх недель утраченный объём ткани полностью восстанавливался. Через два месяца желудочек возвращался к «штатному» функционированию.
Способность к восстановлению сердца держалась семь дней, у семидневных животных желудочек уже не регенерировал. Любопытней всего было то, что регенерация происходила не за счёт стволовых клеток, а за счёт обычных зрелых клеток сердечной мускулатуры, которые, видимо, вдруг вспоминали, как надо делиться.
Но когда эксперимент попытались повторить исследователи из Университета Южной Дании, они увидели лишь обычное рубцевание и никакого восстановления. Статья с этими огорчительными результатами вышла в Stem Cell Reports весной прошлого года.
Некоторые эксперты попробовали объяснить расхождение экспериментальных данных тем, что при регенерации могут иметь место два конкурирующих процесса, собственно регенерация и рубцевание. Даже малейшие различия в условиях эксперимента могут дать преимущество тому или другому.
Кроме того, сами клетки, которые восстановили сердце мышей, никто не видел. Вывод о том, что тут работают не стволовые, а зрелые клетки сердечной мышцы, был сделан по косвенным признакам.
Мифы и реальность
Всё же, по-видимому, восстановление сердца «нестволовыми» клетками совсем не миф и не артефакт. В новой статье, опубликованной в Nature, те же Хешем Садек и сотрудники Юго-западного медицинского центра Университета Техаса утверждают, что смогли найти именно те самые восстановительные клетки.
Ими действительно оказались обычные кардиомиоциты, правда, с сохранившейся способностью к делению. Предварительные эксперименты говорили о том, что такие клетки должны были бы размножаться при гипоксии, то есть при недостаточном снабжении кислородом.
В результате удалось найти небольшое число кардиомиоцитов, которые напоминали клетки новорождённых. Чтобы обнаружить их, пришлось создать генетически модифицированную мышь, у которой белок Hif-1alpha, необходимый клеткам при гипоксии, был соединён с белком-меткой, позволявшей увидеть клетку с активированным гипоксическим геном Hif-1alpha.
В среднем годовой прирост новых клеток в сердце составил 0,62%, что согласуется с более ранними оценками.
Этого, разумеется, мало, но теперь, имея на руках сами восстановительные клетки, медики могут попытаться целенаправленно раскачать их, заставить делиться активнее.
Последнее время появилось несколько работ, в которых гены деления сердечных клеток удавалось «вслепую» разбудить с помощью микрорегуляторных РНК и других эпигенетических механизмов.
Хотелось бы надеяться, что теперь поиск таких методов пойдет быстрее – разумеется, после того, как такие же клетки смогут найти в человеческом сердце.
Кирилл Севич
