Nesenie dvīņu pētījumi ir parādījuši jaunus veidus, kā atjaunot bojātu sirdi
Sirds mazspēja skar vismaz 26 miljonus cilvēku visā pasaulē un ir atbildīga par daudziem letāliem nāves gadījumiem. Sakarā ar iedzīvotāju novecošanas pieaugumu, rūpējoties par sirds kļūst par nepieciešamību, kas izraisa izdevumu pieaugumu. Ir panākts ievērojams progress terapeitiskajā ārstēšanā sirds un tiek veikti daudzi preventīvi pasākumi, tomēr mirstība un saslimstība joprojām ir ļoti augsta. Ir pieejamas ļoti maz ārstēšanas iespēju, un galvenokārt tā balstās uz sirds transplantāciju pacientiem, kuri patiešām ir beigu stadijā un progresē uz pilnīgu sirds mazspēju.
Mūsu ķermenim ir neparastas spējas pašam sevi dziedēt, piemēram, aknas var atjaunoties, ja tās ir bojātas, mūsu āda arī lielāko daļu laika un viena niera varētu pārņemt funkciju diviem. Diemžēl tas neattiecas uz lielāko daļu mūsu dzīvībai svarīgo orgānu, tostarp sirdi. Ja cilvēka sirds ir bojāta – slimības vai traumas dēļ –, bojājums ir mūžīgs. Piemēram, pēc sirdslēkmes miljoniem vai miljardiem sirds muskuļu šūnu var tikt zaudētas uz visiem laikiem. Šis zaudējums pakāpeniski vājina sirdi un izraisa nopietnus stāvokļus, piemēram, sirds mazspēju vai rētas sirdī, kas var izrādīties letālas. Sirds mazspēja parasti rodas, kad rodas kardiomiocītu (šūnu veida) trūkums. Atšķirībā no tritoniem un salamandrām, pieaugušie cilvēki nevar spontāni atjaunot bojātus orgānus, piemēram, sirdi. Cilvēka embrijā vai bērna dzemdē augot, sirds šūnas dalās un vairojas, kas palīdz sirdij augt un attīstīties deviņus mēnešus. Taču zīdītājiem, tostarp cilvēkiem, nav spējas atjaunot sirdi, jo tie zaudē šo spēju vēlāk un pilnībā pēc apmēram nedēļas pēc piedzimšanas. Sirds muskuļu šūnas zaudē spēju dalīties un vairoties, un tāpēc tās nevar atjaunoties. Tas attiecas arī uz citām cilvēka šūnām – smadzenēm, muguras smadzenes uc Tā kā šīs pieaugušo šūnas nevar dalīties, cilvēka ķermenis nevar aizstāt bojātās vai zaudētās šūnas, un tas noved pie slimībām. Lai gan tas ir arī iemesls, kāpēc nekad nav sirds audzēju – audzēji rodas nekontrolētas šūnu augšanas dēļ. Ja tomēr ir iespējams šīm šūnām atkal dalīties, tas var novest pie vairāku audu “reģenerācijas” un palīdzēt atjaunot orgānu.
Vienīgā iespēja, kas ikvienam ir, ja cieš no vājas vai bojāta sirds vai sirds slimība ir jāsaņem sirds transplantācija. Tam ir daudz aspektu, kas parasti ietekmē to, ka transplantācija lielākajai daļai pacientu kļūst par realitāti. Pirmkārt, sirdij, kuru ziedo “donors”, ir jābūt veselai sirdij pirms donora aiziešanas mūžībā, kas nozīmē, ka sirds ir jāizņem no jauniešiem, kuri ir miruši slimības vai traumu dēļ un šie apstākļi viņus nav ietekmējuši. sirds jebkādā veidā. Lai saņemtu transplantātu, potenciālajam pacientam recipientam ir jāsakrīt ar donora sirdi. Tas nozīmē ilgu gaidīšanu. Kā iespējamā alternatīva iespēja radīt jaunus muskuļus sirdī caur šūnu dalīšanos varētu sniegt cerību miljoniem cilvēku ar bojātu sirdi. Zinātniskā sabiedrība ir izmēģinājusi daudzas procedūras, taču līdz šim rezultāti ir bijuši neefektīvi.
Jaunā pētījumā, kas publicēts Šūna, Kalifornijas Universitātes Sanfrancisko (ASV) pētnieki pirmo reizi ir izstrādājuši efektīvu un stabilu metodi dzīvnieku modeļos, lai panāktu pieaugušo sirds šūnu (kardiomiocītu) dalīšanos un tādējādi potenciāli atjaunotu bojāto sirds daļu.1. Autori identificēja četrus gēnus, kas ir iesaistīti šūnu dalīšanā (tas ir, šūnas, kas vairojas pašas). Kad šie gēni tika apvienoti ar gēniem, kas liek nobriedušiem kardiomiocītiem atkal iekļūt šūnu ciklā, viņi redzēja, ka šūnas dalās un vairojas. Tātad, kad tika uzlabota šo četru būtisko gēnu funkcija, sirds audi parādīja reģenerāciju. Pēc sirds mazspējas pacientam šī kombinācija uzlabo sirds darbību. Pašreizējā pētījumā kardiomiocītu sadalījums bija 15–20 procenti (salīdzinājumā ar 1 procentu iepriekšējos pētījumos), kas nostiprināja šī pētījuma uzticamību un efektivitāti. Šo pētījumu tehniski varētu paplašināt arī citos orgānos, jo šie četri gēni ir kopīga iezīme. Šis ir ļoti būtisks darbs, jo jebkurš pētījums par sirds pirmkārt, ir ļoti sarežģīta, un, otrkārt, gēnu piegāde ir jāveic piesardzīgi, lai neradītu audzējus organismā. Šis darbs varētu izvērsties par ļoti spēcīgu pieeju sirds un arī citu orgānu atjaunošanai.
Cits pētījums, ko veica Kembridžas Universitātes Cilmes šūnu institūts, Apvienotajā Karalistē, ir izstrādājis novatorisku labošanas veidu sirds audus, lai donors vispār nebūtu vajadzīgs2. Viņi ir izmantojuši cilmes šūnas, lai laboratorijā audzētu dzīvus “sirds muskuļa” plankumus, kas ir tikai 2.5 kvadrātcentimetri, taču tie izskatās kā spēcīgs potenciāls līdzeklis, lai ārstētu pacientus ar sirds mazspēju. Šiem plāksteriem ir liela perspektīva dabiski asimilēties pacienta ķermenī sirds ti, tie ir “pilnībā funkcionējoši” audi, kas pukst un saraujas tāpat kā parasts sirds muskulis. Agrāka pieeja cilmes šūnu ievadīšanai organismā, lai atjaunotu sirdi, ir bijusi neveiksmīga, jo cilmes šūnas nepalika ķermenī. sirds muskuļus, bet tā vietā pazuda asinīs. Pašreizējais plāksteris ir “dzīvs” un “pukstošs” sirds audi, ko var piestiprināt pie orgāna (šajā gadījumā sirds), un tādējādi visus bojājumus var novērst. Šādus plāksterus varētu audzēt, kad un kad ir pieprasījums pēc pacienta. Tas būtībā pārspētu vajadzību gaidīt atbilstošu donoru. Šos plāksterus var audzēt arī, izmantojot sirds paša pacienta šūnas, novēršot riskus, kas saistīti ar orgānu transplantāciju. Plākstera asimilācija a bojāta sirds ir invazīva procedūra, un tās veidošanai ir nepieciešami pareizi elektriskie impulsi sirds beat labi integrēts ar plāksteri. Bet ar šāda veida procedūrām saistītie riski ir labāki nekā pilnīga sirds transplantācija, kas ir daudz invazīvāka. Komanda gatavojas izmēģinājumiem ar dzīvniekiem un klīniskiem pētījumiem 5 gadu laikā, pirms to varētu plaši izmantot sirds pacienti.
***
{Jūs varat izlasīt oriģinālo pētījumu, noklikšķinot uz DOI saites, kas norādīta tālāk citēto avotu sarakstā}
Avots (-i)
1. Mohameds et al. 2018,. Šūnu cikla regulēšana, lai stimulētu pieaugušo kardiomiocītu proliferāciju un sirds atjaunošanos. Šūna. https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.02.014
2. Kembridžas Universitāte 2018. Salauztas sirds lāpīšana. http://www.cam.ac.uk/research/features/patching-up-a-broken-heart. [Skatīts 1. gada 2018. maijā]
