W następstwie ataku serca komórki w obszarze najsilniej dotkniętym niedokrwieniem tracą swoje funkcje i pokrywają się tkanką bliznowatą. Jednak naukowcy z Instytutu Gladstone udowodnili, że podobne zniszczenia nie muszą być trwałe, a dotknięte zmianami komórki przekształcić można w „bijące” komórki serca.
Jak przekształcić wadliwe komórki?
Rok temu naukowcy przekształcili komórki tworzące bliznę, tzw. fibroblasty, w „bijące” komórki w sercach żywych myszy. Tymczasem, jak wskazuje informacja opublikowana w magazynie „Stem Cell Reports”, naukowcy z laboratorium Gladstone, którym przewodził dr Deepak Srivastava, w podobny sposób przekształcili komórki ludzkie w szalce Petriego. Fibroblasty stanowią około 50% wszystkich komórek serca. Część z nich można przeprogramować celem stworzenia nowego mięśnia – mówi dr Srivastava. Odkrycie stanowi dowód na to, że ludzkie fibroblasty można przekształcić w „bijące” komórki serca.
W 2012 roku zespół badawczy poinformował na łamach „Nature”, że fibroblasty można skutecznie przeprogramować poprzez wstrzyknięcie 3 genów, noszących wspólną nazwę GMT, do serc żywych myszy, uszkodzonych w wyniku zawału. Przypuszczali oni, że te same geny mogą w podobny sposób wpłynąć na komórki ludzkie. Jednak pierwsze badania przeprowadzone na fibroblastach pochodzących z 3 źródeł – płodowych komórek serca, zarodkowych komórek macierzystych i noworodkowych komórek skóry – ujawniły, że sama kombinacja genów GMT nie wystarczy, by osiągnąć ten cel.
„Koktajl” genetyczny dla serca
Gdy naukowcy zauważyli, że po wstrzyknięciu GMT do każdego z 3 typów komórek nie zachodzą żadne zmiany, postanowili odnaleźć dodatkowe geny, które pomogłyby zainicjować transformację. Jak podkreśla główny autor badania, dr Ji-dong Fu z Instytutu Gladstone, poszukiwania zawężono do 16 genów, które następnie przeanalizowano pod kątem posiadanej już kombinacji GMT z nadzieję odszukania właściwego ich połączenia.
Zespół badawczy wstrzyknął wszystkie potencjalnie pomocne geny do fibroblastów ludzkich. Następnie stopniowo je usuwał, aby sprawdzić które są niezbędne do zainicjowania przemian komórkowych, a które nie. Okazało się, że mieszanka 5 genów – GMT oraz 2 dodatkowych, czyli ESRRG i MESP1 – pozwala na przeprogramowanie fibroblastów w komórki zbliżone do sercowych, jednak po zastosowaniu jeszcze 2 genów (MYOCD i ZFPM2) przemiana jest bardziej kompletna. Kolejnym udoskonaleniem procesu było wykorzystanie reakcji chemicznej, nazywanej ścieżką sygnalizacyjną TGF-beta, która pozytywnie wpłynęła na skuteczność procedur.
Kiedy naprawimy ludzkie serce?
Podczas gdy prawie wszystkie komórki w badaniu przekształciły się co najmniej częściowo, ok. 20% spośród nich było zdolnych do przesyłania sygnałów elektrycznych, co jest kluczową cechą komórek bijącego serca – twierdzi dr Fu. Z drugiej strony, pełną przemianę niektórych komórek powstrzymuje istnienie wielu barier, których pochodzenie nie jest naukowcom znane. Podejrzewa się, że skuteczność procedury można by poprawić poprzez przekształcenie fibroblastów w żywym sercu zamiast w naczyniu laboratoryjnym. Jest to wniosek, który specjaliści wyciągnęli w czasie eksperymentów na myszach.
Kolejnym krokiem jest sprawdzenie efektywności mieszanki 5 genów zastosowanej u większych ssaków, takich jak świnie. Przypuszcza się, że ostatecznie „koktajl” genetyczny będzie można zastąpić mieszanką leczniczą pozwalającą na bezpieczniejsze i łatwiejsze dokonanie przemiany komórkowej. Zdaniem dr Srivastava, w samych Stanach Zjednoczonych żyje ponad 5 mln osób po zawale, a ich serca nie działają równie sprawnie co przed wystąpieniem problemu. Tymczasem odkrycie dostarczyło solidnych podstaw, na których bazować będą kolejne badania nad możliwościami odwrócenia uszkodzeń komórkowych. Pozwoliłoby to kardiologom na skuteczniejsze leczenie pacjentów z zawałem serca.
Komplikacje po zawale
Szacuje się, że w Polsce lekarzom udaje się ocalić życie aż 95% pacjentów w ciągu pierwszych godzin po ataku serca, jednak w okresie roku od wystąpienia problemu umiera 15% spośród ocalonych. Do najczęstszych powikłań pozawałowych zaliczamy komorowe skurcze przedwczesne, które pojawiają się u 92% osób ze świeżym zawałem. Ok. 8% pacjentów cierpi na migotanie komór, 50% na zaburzenia nadkomorowe, a 20-35% na zaburzenia przewodzenia przedsionkowo-komorowego. Co więcej, połowa chorych zmaga się z niewydolnością serca, 8% spośród nich z wstrząsem kardiogennym, a 10% z obrzękiem płuc.
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz