Сердце новорожденных способно самовосстанавливаться

Благодаря делению клеток сердечной мышцы новорожденные мыши способны восстанавливать серьезные повреждения сердца.

Излюбленный объект для различных медико-биологических исследований - полосатая рыбка данио («зебра-фиш») в течение всей жизни способна восстанавливать свое сердце даже после удаления 20% ткани желудочка. Этот феномен обусловлен преимущественно способностью сохранившихся клеток сердечной мышцы – кардиомиоцитов – к делению. Аналогичной способностью обладают эмбрионы мышей. Сердце взрослых млекопитающих способно к частичному замещению кардиомиоцитов, однако уровень обновления этих клеток составляет всего лишь 1% в год, чего недостаточно для восстановления органа, пострадавшего в результате инфаркта миокарда или других повреждений.

Сердце в процессе восстановления через 7 дней после операции. Красный цвет указывает на кардиомиоциты, зеленый – на ДНК.

Исследователи Техасского университета, работающие под руководством Хешама Сэйдека (Hesham Sadek), предположили, что в процесс развития организма млекопитающих есть некая стадия, после перехода в которую кардиомиоциты теряют способность к восстановлению повреждений сердца.

Для подтверждения своей гипотезы ученые хирургическим путем удалили примерно 15% мышечной ткани левого желудочка 1-дневных мышат. В течение 3 недель после операции сердечная мышца животных полностью восстанавливалась, а спустя 2 месяца левый желудочек уже полноценно перекачивал кровь. В то же время, аналогичная процедура не запускала деление кардиомиоцитов и, соответственно, регенерацию сердца у 7-дневных мышей.

Благодаря генетической модификации кардиомиоциты мышей светились синим в ультрафиолетовом свете. Это позволило ученым продемонстрировать, что вновь сформированная сердечная мышца была преимущественно продуктом деления зрелых кардиомиоцитов. В то же время, они подтверждают, что не имевшие меток стволовые клетки также приняли участие в восстановлении повреждений.

Исследователи предполагают, что на первой неделе жизни генетическая программа лишает кардиомиоциты способности к активному делению. Однако они допускают, что утрата этой способности может быть результатом исчезновения гормональных или каких-либо еще факторов. В настоящее время они занимаются поиском генов, молекулярных регуляторов их активности и препаратов, способных продлить период способности клеток сердца к восстановлению или вернуть ее.