Инфаркт провоцирует не гибель клеток сердечной мышцы, а чрезмерное развитие соединительной ткани. При сердечной недостаточности исчезают молекулы, сдерживающие это развитие, и, чтобы восстановить сердце, учёные просто ввели их искусственно.
Регулярные пробежки, плавание, закаливание и дыхательная гимнастика – отличная профилактика сердечно-сосудистых заболеваний. К счастью для ученых, в ближайшем будущем не рискующих остаться без дела, мало у кого находится время или, что больше похоже на правду, сила воли для того, чтобы следовать этим простым правилам.
Добавьте первое место в рейтинге причин смерти и общечеловеческий интерес к главной мышце нашего организма, и у вас не возникнет никаких вопросов о том, почему именно сердечной недостаточности посвящено такое количество как непроходимо «фундаментальных», так и чисто клинических работ. Причем непосредственная мишень для воздействия лекарства зачастую определяется эпохой: лет 20 назад умы будоражили активные формы кислорода и закись азота, потом им на смену пришли стволовые клетки, а теперь никуда не деться от разнообразных регулирующих цепочек РНК.
Стефан Энгельгардт и его американские и немецкие коллеги не стали исключением: сначала они обнаружили в сердце микроРНК-21, а потом воспользовались ею для профилактики сердечной недостаточности.
МикроРНК
короткие последовательности из 20-25 рибонуклеотидов, основной функцией которых является подавление трансляции определенных матричных РНК (мРНК), что приводит к остановке синтеза белка. В течение многих...
С самого начала своей работы авторы публикации в Nature обратили пристальное внимание не только на мышечные клетки, кардиомиоциты, но и на окружающие их фибробласты – клетки соединительной ткани, образующей не только связки, сухожилия, фасции, но и «каркас» различных внутренних органов. Благодаря способности фибробластов делиться и даже немного мигрировать глубокие порезы достаточно быстро затягиваются, а обширные повреждения слизистых в желудке или в носу не становятся «воротами» для инфекций.
А вот печени или сердцу эти «умения» фибробластов на пользу не идут. При инфаркте или циррозе область дефекта заполняется не кардиомиоцитами и гепатоцитами соответственно, а фибробластами, формирующими своеобразный рубец. Однако такое рубцевание может происходить и постепенно, когда «сеть» фибробластов по тем или иным причинам усиливается, потихонечку вытесняя аборигенные клетки. В результате функциональные способности сердца ослабляются, а риск возникновения «кризисной» ситуации нарастает.
Женские сердца перерегенерировали мужские
Даже если зародыш внезапно теряет половину сердца из-за генетических дефектов, вторая половина без помощи всяких стволовых клеток способна заместить утраченную. Чтобы вылечить инфаркт, нужно научиться...
Энгельгардт и его коллеги обнаружили, что у мышей с сердечной недостаточностью на ранней стадии, развивающейся так же как и у людей, в клетках сердца значительно повышен уровень микроРНК-21. Когда ученые «разделили» сигнал, то обнаружили что непосредственно в мышечных клетках количество этой РНК минимально, а наблюдаемый суммарный эффект достигается за счет редких фибробластов.
Зачем это нужно последним, стало ясно после нескольких экспериментов in vitro: как и у любой другой микроРНК, у миРНК-21 есть своя мишень – ген, работу которого она блокирует. В случае миРНК-21 это ген Spry1, выключение которого защищает клетку от программируемой гибели – апоптоза и даже способствует делению себе подобных за счет продукции сигнальных молекул – факторов роста.
В фибробластах здорового сердца миРНК-21 отсутствует, что поддерживает их популяцию стабильной, но стоит заблокировать работу Spry1 (что происходит, например, при недостатке кровоснабжения), как они тут же начинают делиться, даже, казалось бы, не в самых благоприятных условиях. В результате и без того ограниченные ресурсы расходуются не на поддержание работы кардиомиоцитов, а на формирование «сети» фибробластов, что и приводит к дальнейшей гибели мышечных клеток.
Мухи обеспечили себя внуками
Ученые обнаружили новый механизм передачи наследственной информации, не затрагивающий основной геном. Получаемые от матери короткие цепочки piРНК необходимы дрозофилам для «блокирования» стерильности,...
Точно такая же картина развивается при искусственной частичной перевязке аорты – самого крупного у млекопитающих сосуда, выходящего из левого желудочка сердца. Пострадавших в результате этой операции мышей ученые решили лечить антагонистом миРНК-21 – короткой комплементарной цепочкой, способной прочно связываться с ней и полностью её блокировать. Немного модифицировав олигонуклеотид для того, чтобы он мог проникнуть через клеточную мембрану, Энгельгардт и коллеги ввели соответствующую дозу внутривенно.
У тех, кто получил лечение, сердце восстановилось.
В отличие от контрольной группы.
Тем самым ученые не только получили новый метод лечения, но и доказали новую схему развития заболевания, принципиально отличающуюся от сегодняшних взглядов, согласно которым ведущую роль играют уменьшающиеся и умирающие кардиомиоциты, место которых занимают фибробласты. Согласно новой схеме, которую ещё предстоит неоднократно проверить, фибробласты сами решают, когда им делиться и вытеснять мышечные клетки.
Клинических испытаний, впрочем, пока ждать не стоит: ещё предстоит проверить, насколько эта схема универсальна и справедлива ли она для людей.
