Регенерация сердца: исследователи обнаруживают ключевую роль фактора роста

Важные новости

Регенерация сердца: Исследователи обнаруживают ключевую роль фактора роста

Способность потенциальных факторов роста индуцировать прогрессирование клеточного цикла неонатальных кардиомиоцитов. Источник: Cell Reports (2024 г.). DOI: 10.1016/j.celrep.2024.114162

Международная исследовательская группа, которую координируют ученые из Университета Болоньи и больницы IRCCS—Policlinico Sant'Orsola, определила ключевой фактор роста, способный оказывать пролиферативное и регенеративное воздействие на клетки сердечной мышцы. Исследование, опубликованное в журнале Cell Reports, открывает путь к новым методам лечения поврежденного сердца.

Повреждения сердца, например, вызванные инфарктом миокарда, инфекцией или некоторыми методами лечения рака, приводят к значительной потере клеток сердечной мышцы, которые заменяются фиброзной рубцовой тканью. Из-за крайне ограниченных регенеративных возможностей сердца это состояние часто приводит к сердечной недостаточности.

Однако мы знаем, что млекопитающие вплоть до момента рождения способны регенерировать сердце даже после тяжелых повреждать. Лишь в неонатальном периоде клетки сердечной мышцы, кардиомиоциты, специализируются на адаптации к жизни вне матки, навсегда теряя способность к регенерации.

Чтобы найти стратегию, которая могла бы позволить клеткам сердечной мышцы восстановить эту регенеративную способность, исследователи стремились идентифицировать факторы роста, выработка которых снижается или отключается в ближайшем послеродовом периоде.

«Мы предположили, что потеря регенеративной способности в раннем постнатальном периоде, по крайней мере частично, является следствием снижения выработки факторов роста», — объясняет Габриэле Маттео Д'Ува, профессор кафедры медицинских и хирургических наук Болонского университета, который координировал исследование.

«В доклинических моделях на млекопитающих мы наблюдали, что уровни экспрессии различных сердечных факторов роста быстро снижаются после рождения параллельно с потерей регенеративной способности кардиомиоцитов».

Регенерация сердца: исследователи обнаруживают ключевую роль фактора роста

Графический абстрактный. Источник: Cell Reports (2024 г.). DOI: 10.1016/j.celrep.2024.114162

Основываясь на этом наблюдении и после серии исследований неонатальных кардиомиоцитов, исследователи обнаружили, что некоторые из этих факторов роста способны способствовать пролиферации кардиомиоцитов.

«В частности, BMP7, член семейства костные морфогенетические белки (BMP) показали наиболее значительные эффекты в стимулировании пролиферации клеток сердечной мышцы на неонатальной стадии», — добавляет Кьяра Бонджованни, доктор философии. студент факультета хирургических наук и инновационных технологий Болонского университета и первый автор исследования.

Дальнейшее подтверждение также получено от рыбок данио: животной модели со спонтанной способностью восстанавливать сердце после травмы. Опять же, ингибирование BMP7 снижает регенерацию кардиомиоцитов после повреждения сердца, тогда как его индукция ускоряет процесс регенерации.

Затем в исследовании изучалось, может ли введение BMP7 в доклинические модели млекопитающих (мышей) также вызывать пролиферацию кардиомиоцитов даже на более поздних стадиях жизни, когда кардиомиоциты более устойчивы к повторному входу в клеточный цикл и пролиферации.

«Тесты показали, что лечение BMP7 способно стимулировать пролиферацию кардиомиоцитов даже во взрослой фазе и даже более эффективно после инфаркта миокарда», — добавляет Д'Ува.

«Эти результаты свидетельствуют о том, что введение этого фактора может представлять собой новую терапевтическую стратегию для содействия регенерации сердца: если это будет подтверждено на людях, это может оказать значительное влияние на лечение заболеваний сердца, одной из основных причин заболеваемости и смертности во всем мире».

Научная группа, стоящая за исследованием, в настоящее время сосредоточена на тестировании синергических комбинаций с другими стимулами для разработки еще более эффективных стратегий регенерации тканей и органов.

Дополнительная информация: Кьяра Бонджованни и др., BMP7 способствует регенерации кардиомиоцитов у данио-рерио и взрослых мышей, Cell Reports (2024). DOI: 10.1016/j.celrep.2024.114162

Информация о журнале: Cell Reports предоставлено Болонским университетом

Новости сегодня

Последние новости