Еще в 1971 году Bee Gees спросили: «Как вы можете склеить разбитое сердце?». Теперь исследователи из Японии сообщают, что они, возможно, только что нашли способ восстановить повреждение сердца у пациентов, страдающих хроническим сердечным приступом и сердечной недостаточностью.
В исследовании, опубликованном в Тиражисследователи из Университета Цукубы обнаружили, что изменение программирования клеток сердца путем настройки экспрессии нескольких ключевых генов может фактически обратить вспять необратимые повреждения, вызванные сердечными приступами.
Взрослые клетки сердца имеют очень ограниченную способность образовывать новую сердечную ткань, поэтому, когда сердечная мышца повреждается сердечным приступом, поврежденные участки заполняются негибкой рубцовой тканью. Наличие рубцовой ткани ухудшает функцию сердца и приводит к аритмиям, прогрессирующей сердечной недостаточности и возможной смерти.
Предыдущие исследования показали, что перепрограммирование сердечных фибробластов (CF), типа клеток, которые генерируют рубцовую ткань, в кардиомиоциты (CM) или нормальные клетки сердечной мышцы, может улучшить сердечную функцию в контексте острого инфаркта миокарда. Однако было неясно, может ли перепрограммирование сердца восстановить функцию поврежденного сердца с установленными рубцами».
Профессор Масаки Иеда, старший автор исследования
Чтобы изучить эту возможность, исследователи создали модель на мышах, в которой лечение лекарством под названием тамоксифен активировало сверхэкспрессию факторов сердечной транскрипции, включая ген под названием Mef2c/Gata4/Tbx5/Hand2(MGTH), чтобы перепрограммировать CF в CM. Затем они вызывали у мышей сердечные приступы и через месяц вводили им тамоксифен, чтобы активировать изменение типа клеток и определить его влияние на сердце.
«Результаты были очень четкими», — констатирует профессор Иеда. «У этих мышей перепрограммирование сердца преобразовало ~ 2% резидентных CF в CM, значительно улучшило сокращение миокарда и уменьшило фиброз».
Детальный генетический анализ показал, что сверхэкспрессия MGTH активирует восстановление сердечной мышцы и подавляет образование рубцовой ткани и воспаление. Важно отметить, что этот подход не только предотвратил образование дополнительной рубцовой ткани, но и обратил вспять образование установленной рубцовой ткани.
«Наши результаты показывают, что перепрограммирование сердца может восстановить долговременное повреждение, вызванное сердечным приступом, за счет регенерации сердечной мышцы и уменьшения вредного фиброза», — объясняет профессор Иеда.
Учитывая, что существует мало эффективных клинических методов лечения пациентов, перенесших сердечный приступ, этот подход прямого перепрограммирования сердца может стать многообещающим новым методом лечения. Регенерация сердечной ткани и устранение рубцевания могут не только улучшить работу сердца у этих пациентов, но и снизить риск смерти от сердечной недостаточности. Эти результаты открывают многообещающее направление исследований для актуализации этого лечения для пациентов.
Эта работа была поддержана исследовательскими грантами Сети исследовательских центров по реализации регенеративной медицины (JP20bm0704030, JP22bm1123012), Японского агентства медицинских исследований и разработок, Японского фонда прикладной энзимологии, MSD Life Science Foundation, Японского общества содействия науки (19K22613, 19K17550, 21K08072, 22H03065) и Научного фонда Такеда.
Источник:
Ссылка на журнал:
Тани, Х., и другие. (2022)Прямое перепрограммирование улучшает сердечную функцию и обращает вспять фиброз при хроническом инфаркте миокарда. Тираж. doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.121.058655.
