Исследование дает новую надежду на восстановление и регенерацию сердца при снижении активности митохондрий.

Врачи Института сердца USF Health с оптимизмом смотрят на регенерацию сердца. Но когда эти батарейки – клетки сердечной мышцы, называемые кардиомиоцитами – замыкаются и умирают, ущерб может быть разрушительным. Повреждения сердечной мышцы обычно необратимы, и сердце не может работать так, как должно.

Это тема нового исследования, проведенного командой, в которую входят два врача USF Health, которые сообщили о своих выводах в Тиражведущий журнал Американской кардиологической ассоциации.

Травма, такая как сердечный приступ, приводит к массовой потере кардиомиоцитов, и вы не можете их обновить. Итак, вопрос в том, как заставить сердце восстановиться самостоятельно».

Да-Чжи Ван, доктор философии, директор Центра регенеративной медицины Института сердца USF и Медицинского колледжа Морсани

Изучение восстановления сердца было постоянной темой исследовательской лаборатории доктора Ванга, которая недавно переехала в USF из Гарвардской медицинской школы, где он работал профессором в Бостонской детской больнице. Доктор Ван, ныне профессор кафедры внутренней медицины, молекулярной фармакологии и физиологии в Медицинском колледже Морсани, является старшим автором исследования «Уменьшенная трансляция митохондриального белка способствует пролиферации кардиомиоцитов и регенерации сердца». митохондрий, которые находятся внутри клеток кардиомиоцитов, жизненно важны для восстановления поврежденного сердца и даже для предотвращения будущих сердечных приступов или ишемической болезни.

«Ключевым элементом этого исследования является связь с регенерацией сердца», — сказал Джон Мабли, доктор философии, другой автор исследования. «Если вы хотите, чтобы ваше сердце функционировало до 90 лет, это будет вас интересовать. любой, кто страдает сердечно-сосудистыми заболеваниями или перенес сердечный приступ».

Доктор Мабли — доцент кафедры внутренних болезней Медицинского колледжа Морсани и член Центра регенеративной медицины и Института сердца USF Health. Команда USF Health поддерживается Институтом сердца здоровья USF при Медицинском колледже Морсани и грантами Национальных институтов здравоохранения. Авторами статьи также были доктор Цзинхай Чен (который обучался у доктора Вана) и сотрудники его лаборатории в Медицинской школе университета Чжэцзян в Китае.

Кардиомиоциты являются строительными блоками сердечной ткани и необходимы для нормальной функции сердца. Поскольку сердце постоянно сокращается, ему требуется огромное количество энергии, которую производят митохондрии, крошечные субклеточные структуры, которые часто называют электростанцией клетки. Поскольку синтез митохондриального белка имеет решающее значение для его структуры, а также для нормальной функции сердца, авторы сосредоточили большую часть своего исследования на том, как изменение баланса митохондриального белка влияет на здоровье сердца.

«Сердечная мышца сокращается с самого начала развития до дня вашей смерти, поэтому для ее работы требуется огромное количество энергии», — добавил доктор Мабли. «Это то, что обеспечивают митохондрии; это как бензин, необходимый для работы вашей машины».

Важность митохондрий для нормальной функции сердца хорошо известна, и недавние исследования выявили изменения в метаболизме митохондрий при некоторых формах заболеваний сердца. Эта работа возникла на основе предыдущего исследования, проведенного этой группой. Они показали, что потеря белка MRPS5 в развивающемся сердце приводит к порокам сердца и гибели эмбриона; потеря этого гена на стадиях после рождения привела к увеличению сердца и, в конечном итоге, к недостаточности. Было показано, что причиной этих сердечных нарушений является дисбаланс связи между митохондриями и ядром клетки.

В этом новом исследовании авторы изучают влияние снижения MRPS5, а не его полной потери, на пролиферацию кардиомиоцитов. Серьезное повреждение сердца, часто в результате тяжелого сердечного приступа, может привести к сердечной недостаточности, поскольку сердце больше не может нормально сокращаться. Это связано с тем, что поврежденная ткань миокарда взрослого человека, мышечного слоя сердца, не способна восстановиться после травмы. Эти ученые обнаружили, что небольшое снижение активности митохондрий в сердце взрослого человека может способствовать регенерации сердца после его повреждения, что может привести к появлению новых способов лечения сердечного приступа и других сердечных заболеваний.

“Мы надеемся сотрудничать с фармацевтической промышленностью и научиться лучше защищать или восстанавливать сердце от повреждений, – сказал доктор Ван. – В настоящее время врачи могут сделать очень мало при сердечном приступе. Этот подход может помочь сердцу вернуться к нормальному состоянию. Возможно, мы сможем вырастить или восстановить сердце, используя подход генной терапии».

Как и в случае с Energizer Bunny, это может привести к новому способу лечения сердечно-сосудистых заболеваний, который позволит пожилым сердцам «продолжать работать и работать…»