Wissenschaftler haben die Ursache für die fehlende Fähigkeit zur Regeneration der Zellen des Herzmuskels festgestellt

Stammzellforscher an der University of California in Los Angeles (University of California, Los Angeles) zu etablieren , warum erwachsene Herzmuskelzellen - Kardiomyozyten - ihre Fähigkeit verloren haben , sich zu vermehren, und könnte erklären , warum das menschliche Herz so begrenzte Fähigkeit , sich zu regenerieren.

Eine Studie an Zelllinien und Mäusen auf die Entwicklung von Methoden Umprogrammierung Kardiomyozyten direkt im Herzen des Patienten führen kann, die neuen Muskel schaffen und den Schaden reparieren, sagte Dr. Robb Mc Lellan (Robb MacLellan) vom Zentrum für Regenerative Medizin und die Untersuchung von Eli Stammzellen Edith Brody (Eli und Edythe Broad Center für regenerative Medizin und Stammzellforschung) mit UCLA.

Im Gegensatz zu Molchen und Salamandern kann der erwachsene Körper beschädigte Organe wie das Herz nicht spontan reparieren. Jüngste Studien zeigen jedoch, dass Säugetiere die Fähigkeit haben, das Herz für eine sehr kurze Zeit zu regenerieren - innerhalb der ersten Lebenswoche. Dann ist diese Fähigkeit verloren. Aber wenn es einmal war, wird es vielleicht wiederhergestellt?

Eine Studie von Dr. McLellan, die in der Zeitschrift Journal of Cell Biology veröffentlicht wurde, zeigt, dass es möglich ist, die Nadel der Zelluhr zurückzugeben, wenn die Kardiomyozyten die Fähigkeit haben, sich zu vermehren und den Herzmuskel wiederherzustellen.

„Salamandern und andere niedere Organismen haben die Fähigkeit, ihre Kardiomyozyten dedifferenziert, oder bringen sie zu einem frühen, primitiveren Zustand, der die Zellen in den Zellzyklus zurückzukehren erlaubt, neuen Herzmuskel zu schaffen“, - sagt Dr. Mc Lellan, Associate Professor für Kardiologie und Physiologie. "Bei Säugetieren ist dieses Potenzial verloren. Wenn wir wüssten, wie es sich zu erholen oder kannte den Grund, warum adulten Kardiomyozyten nicht vermehren, könnten wir versuchen, einen Weg zu finden, um das Herz zu regenerieren, die Methoden der Natur verwendet wird. "

Kardiomyozyten stammen aus Stammprogenitorzellen oder Vorläuferzellen, die infolge der Proliferation das Herz bilden. Sobald das Herz gebildet ist, werden die unreifen Myozyten in reife Zellen transformiert, die sich nicht mehr vermehren können. In Molchen und Salamandern sehr unterschiedlich sind: ihre Kardiomyozyten zu unreif oder Urzustand zurückkehren können, und die neu erworbene Fähigkeit, den Schaden zu vermehren, zu reparieren, und dann zu reife Zellen zu verwandeln.

Laut Dr. Mack Lellana Grund, dass die menschliche Kardiomyozyten nicht in der Lage sind, das gleiche zu tun, ist ganz einfach: in einem primitiven Zustand ist, verlieren Kardiomyozyten ihre Fähigkeit, richtig zu kontrahieren, ist es wichtig, für eine angemessene Herz. Da eine Person viel größer als Molche und Salamander ist, sollte unser Herz viel effektiver sein, um einen optimalen Blutdruck und eine normale Blutzirkulation aufrechtzuerhalten.

"Um den optimalen Blutdruck und die optimale Durchblutung aufrecht zu erhalten, mussten wir im Laufe unserer Evolution die Fähigkeit zur Regeneration des Herzmuskels aufgeben", sagt McLellan. "Unsere Gewinne sind effektiver Kardiomyozyten und Herz. Aber das war ein Kompromiss. "

Dr. McLellan glaubt, dass die vorübergehende Unterdrückung der Proteinexpression, die den Mechanismus des Zellzyklus blockiert, es Erwachsenen ermöglichen könnte, in den Kardiomyozyten-Zyklus, dh die Proliferation, zurückzukehren. Diese Methoden müssen reversibel sein, damit die Wirkung der Wirkung auf die proliferationsrelevanten Proteine nach der Reparatur der Läsion verschwindet. Dann werden die Kardiomyozyten wieder zu reifen Zellen und beginnen, dem wiederhergestellten Herzmuskel zu helfen, sich zusammenzuziehen. Um Proteine auszumerzen, die Myozyten in ihrem reifen Zustand unterstützen, erwägt Dr. McLellan bereits, Nanopartikel zu verwenden, um kleine interferierende RNAs in das Herz abzugeben.

Bei Myokardinfarkt hört ein Teil des Herzens auf, mit Sauerstoff versorgt zu werden, und Kardiomyozyten sterben ab, ersetzt durch Narbengewebe. Finden Sie den beschädigten Teil des Herzens ist nicht schwer, und wenn es ein Verfahren zum Umprogrammieren von patienteneigenen Muskelzellen in dem betroffenen Bereich zur Verfügung gestellt wird, ein System einzuführen, das die Aktivität des Proteins von Muskelzellen kontrolliert und ist in der Lage zu einem primitiven Zustand zurückzukehren. Dadurch können Sie den toten Herzmuskel lebend ersetzen.

"Die Fähigkeit niederer Organismen, sich zu regenerieren, und warum dies beim Menschen nicht vorkommt, ist seit langem bekannt. Dies ist der erste Artikel, der erklärt, warum dies der Fall ist ", kommentierte Professor McLellan seine Arbeit.

Die Verwendung von humanen embryonalen Stammzellen (hESCs) oder reprogrammierten induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSCs) für die Herzregeneration wurde viel diskutiert. Es ist jedoch nicht bekannt, welcher Grad der Regeneration erreicht werden kann und wie wichtig der Nutzen aus ihrer Verwendung sein kann.

"Aus meiner Sicht ist dies ein möglicher Mechanismus für die Regeneration des Herzmuskels ohne den Einsatz von Stammzellen", sagt Dr. McLellan. "In diesem Fall wird jede Person eine Quelle von Zellen für seine eigene Regeneration werden."

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