A közelmúltban végzett ikerkutatások új módszereket mutattak be a sérült szív regenerálására
A szívelégtelenség legalább 26 millió embert érint világszerte, és számos halálesetért felelős. A népesség elöregedésének növekedése miatt gondoskodva a szív szükségletté válik, ami a kiadások növekedéséhez vezet. Jelentős előrelépések történtek a terápiás kezelések terén szív és számos megelőző lépést tesznek, azonban a mortalitás és a morbiditás továbbra is nagyon magas. Nagyon kevés kezelési lehetőség áll rendelkezésre, és többnyire szívátültetésen nyugszik azoknak a betegeknek, akik valóban a végstádiumban vannak, és a teljes szívelégtelenség felé haladnak.
Szervezetünk rendkívüli képességgel rendelkezik az öngyógyításra, például a máj regenerálódhat, ha sérült, bőrünk is legtöbbször, és egy vese átveheti a funkciót kettő helyett. Sajnos ez nem igaz a legtöbb létfontosságú szervünkre – így a szívre is. Ha az emberi szív megsérül – betegség vagy sérülés miatt –, a károsodás örök. Például szívroham után szívizomsejtek milliói vagy milliárdjai örökre elveszhetnek. Ez a veszteség fokozatosan gyengíti a szívet, és olyan súlyos állapotokhoz vezet, mint a szívelégtelenség, vagy a szív hegei, amelyek végzetesnek bizonyulhatnak. Szívelégtelenség általában akkor következik be, amikor a kardiomiociták (sejtek típusa) hiányossá válnak. Ellentétben a gőtékkel és a szalamandrákkal, az emberi felnőttek nem képesek spontán újratermeszteni a sérült szerveket, például a szívet. Emberi embrióban vagy amikor a baba az anyaméhben nő, szív A sejtek osztódnak és szaporodnak, ami kilenc hónapig segíti a szív növekedését és fejlődését. De az emlősök, köztük az ember, nem képesek a szív regenerálására, mivel ezt a képességüket a születés után körülbelül egy héttel később és teljesen elvesztik. A szívizomsejtek elveszítik osztódási és szaporodási képességüket, ezért nem tudnak regenerálódni. Ez más emberi sejtekre is igaz – az agyra, gerincvelő stb. Mivel ezek a felnőtt sejtek nem tudnak osztódni, az emberi szervezet nem tudja pótolni a sérült vagy elveszett sejteket, és ez betegségekhez vezet. Bár ez az oka annak is, hogy soha nincs szívdaganat – a daganatokat a sejtek ellenőrizetlen növekedése okozza. Ha azonban lehetővé válik ezeknek a sejteknek az újraosztódása, az számos szövet „regenerálódásához” vezethet, és elősegítheti egy szerv helyreállítását.
Az egyetlen lehetőség, amivel bárki rendelkezik, ha gyenge ill sérült szív vagy szívbetegség esetén szívátültetést kell végezni. Ennek számos olyan vonatkozása van, amelyek általában befolyásolják, hogy a legtöbb betegnél a transzplantáció valósággá váljon. Először is, a „donor” által adományozott szívnek egészségesnek kell lennie, mielőtt a donor elhunyt, ami azt jelenti, hogy a szívet olyan fiataloktól kell kinyerni, akik betegség vagy sérülés miatt haltak meg, és ezek a körülmények nem befolyásolták a donor életét. szív bármilyen módon. A leendő recipiens betegnek meg kell egyeznie a donor szívével, hogy megkapja a transzplantációt. Ez hosszú várakozást jelent. Egy lehetséges alternatívaként az a lehetőség, hogy sejtosztódáson keresztül új izomzatot tudjunk létrehozni a szívben, milliók számára jelenthet reményt sérült szívvel. Számos eljárást kipróbált már a tudományos közösség, azonban az eddigi eredmények nem voltak hatékonyak.
Egy új, a Sejt, A Kaliforniai Egyetem (San Francisco, USA) kutatói először dolgoztak ki hatékony és stabil módszert állatmodellekben a felnőtt szívsejtek (kardiomiociták) osztódására, és ezáltal potenciálisan helyreállíthatják a szív sérült részét.1. A szerzők négy gént azonosítottak, amelyek részt vesznek a sejtosztódásban (azaz olyan sejtek, amelyek maguktól szaporodnak). Amikor ezeket a géneket olyan génekkel kombinálták, amelyek az érett kardiomiociták sejtciklusba való visszatérését okozzák, azt látták, hogy a sejtek osztódnak és szaporodnak. Tehát amikor ennek a négy esszenciális génnek a funkciója fokozódott, a szív szövet regenerációt mutatott. Egy beteg szívelégtelensége után ez a kombináció javítja a szívműködést. A szívizomsejtek 15-20 százalékos osztódást mutattak a jelenlegi vizsgálatban (a korábbi vizsgálatok 1 százalékához képest), ami megerősíti ennek a vizsgálatnak a megbízhatóságát és hatékonyságát. Ez a vizsgálat technikailag kiterjeszthető más szervekre is, mivel ez a négy gén közös jellemző. Ez egy nagyon releváns munka, mert minden tanulmány a szív egyrészt nagyon bonyolult, másrészt a gének szállítását óvatosan kell végezni, hogy ne okozzon daganatot a szervezetben. Ez a munka a szív és más szervek regenerációjának nagyon hatékony megközelítésévé válhat.
A Cambridge-i Egyetem Stem Cell Institute egy másik tanulmánya innovatív módszert fejlesztett ki a javításra szív olyan szövetet, hogy donorra egyáltalán nincs szükség2. Őssejteket használtak arra, hogy a laboratóriumban élő „szívizom” foltokat növesszenek, amelyek mindössze 2.5 négyzetcentiméterek, de úgy néznek ki, mint egy hatékony eszköz a szívelégtelenségben szenvedő betegek kezelésére. Ezeknek a tapaszoknak jó esélyük van arra, hogy természetes módon asszimilálódjanak a páciensbe szív azaz egy „teljesen működőképes” szövet, amely ugyanúgy ver és összehúzódik, mint egy normál szívizom. Egy korábbi megközelítés, amely szerint őssejteket fecskendeztek a szervezetbe a szív helyreállítása érdekében, sikertelennek bizonyult, mivel az őssejtek nem maradtak a szívben. szív izom, de ehelyett elveszett a vérben. A jelenlegi tapasz egy „élő” és „verő” szívszövet, amely egy szervhez (ebben az esetben a szív), így az esetleges károkat meg lehet javítani. Az ilyen tapaszokat akkor lehet termeszteni, amikor és amikor igény van a páciensre. Ez lényegében meghaladja a megfelelő donorra való várakozás szükségességét. Ezeket a foltokat a szív a beteg saját sejtjeit, kiküszöbölve a szervátültetéssel járó kockázatokat. A tapasz asszimilálása a sérült szív egy invazív eljárás, és megfelelő elektromos impulzusokat igényel a szív patch-el jól integrálva verte. De az ilyen eljárással járó kockázatok jobbak, mint a teljes szívátültetés, amely sokkal invazívabb. A csapat állatkísérletekre és klinikai kísérletekre készül 5 éven belül, mielőtt ezt széles körben felhasználnák szív betegek.
***
{Az eredeti kutatási cikket a hivatkozott forrás(ok) listájában lent található DOI linkre kattintva olvashatja el}
Forrás (ok)
1. Mohamed et al. 2018,. A sejtciklus szabályozása a felnőtt szívizomsejtek szaporodásának és a szív regenerációjának serkentésére. Sejt. https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.02.014
2. Cambridge-i Egyetem 2018. Megtört szív foltozása. http://www.cam.ac.uk/research/features/patching-up-a-broken-heart. [Hozzáférés: 1. május 2018.]
