Ludzkie serce regeneruje komórki mięśniowe po zawale – pierwsze takie badanie na świecie
Pionierskie badania prowadzone przez ekspertów z University of Sydney, The Baird Institute oraz Royal Prince Alfred Hospital w Sydney wykazały, że komórki mięśnia sercowego u ludzi mogą się odnawiać po zawale serca. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy dla rozwoju terapii regeneracyjnych w chorobach układu sercowo-naczyniowego.
Po opublikowaniu wyników w czasopiśmie Circulation Research pierwszy autor badania, dr Robert Hume z Faculty of Medicine and Health oraz Charles Perkins Centre, a także lider badań translacyjnych w The Baird Institute for Applied Heart and Lung Research, wyjaśnił znaczenie tego odkrycia.
Do tej pory uważano, że obumarcie komórek mięśnia sercowego w wyniku zawału prowadzi do nieodwracalnego uszkodzenia serca, skutkującego trwałym upośledzeniem jego zdolności do pompowania krwi do narządów organizmu. Wyniki badania pokazują jednak, że mimo powstawania blizny pozawałowej serce jest zdolne do wytwarzania nowych komórek mięśniowych, co zasadniczo zmienia dotychczasowe rozumienie biologii regeneracji mięśnia sercowego.
Autorzy podkreślają jednocześnie, że sama naturalna regeneracja nie jest wystarczająca, aby zapobiec ciężkim następstwom zawału serca. Celem dalszych prac jest opracowanie terapii, które wzmocnią wrodzoną zdolność serca do produkcji nowych komórek i umożliwią skuteczną regenerację mięśnia sercowego po incydencie niedokrwiennym.
Zjawisko zwiększonej mitozy kardiomiocytów po zawale było wcześniej obserwowane w modelach zwierzęcych, zwłaszcza u myszy, jednak po raz pierwszy zostało jednoznacznie udokumentowane u ludzi.
Choroby serca w Australii i na świecie
Choroby układu sercowo-naczyniowego pozostają główną przyczyną zgonów na świecie i odpowiadają za około 24% wszystkich zgonów w Australii. Zawał serca może prowadzić do utraty nawet jednej trzeciej komórek mięśnia sercowego. Pomimo istotnej poprawy przeżywalności w ostatnich latach, wielu pacjentów rozwija niewydolność serca, której jedynym radykalnym leczeniem pozostaje transplantacja.
W Australii żyje około 144 tysięcy pacjentów z niewydolnością serca, podczas gdy liczba przeszczepów serca wynosi jedynie około 115 rocznie. Ta dysproporcja wyraźnie pokazuje potrzebę nowych, skutecznych strategii terapeutycznych.
Nowatorskie techniki badawcze
Badanie jest również pierwszym na świecie, w którym wykorzystano próbki tkanek pobrane od żyjących pacjentów podczas operacji pomostowania aortalno-wieńcowego. Tak zwane próbki „przedśmiertne” pochodziły od pacjentów, którzy wyrazili świadomą zgodę na ich pobranie w trakcie zabiegu w Royal Prince Alfred Hospital.
Materiał tkankowy pobierano zarówno z obszarów zmienionych chorobowo, jak i niezmienionych, przy użyciu metody opracowanej przez prof. Paula Bannona oraz prof. Seana Lala, współpracujących w ramach University of Sydney, Royal Prince Alfred Hospital oraz The Baird Institute.
Nowe terapie regenerujące serce
Opracowanie techniki pobierania żywej tkanki serca umożliwiło stworzenie unikalnego modelu laboratoryjnego, który ma potencjał do przyspieszenia prac nad nowymi metodami leczenia regeneracyjnego.
Prof. Sean Lal, starszy autor badania ze School of Medical Sciences oraz kardiolog zajmujący się niewydolnością serca w Royal Prince Alfred Hospital, podkreśla, że długofalowym celem jest wykorzystanie tego odkrycia do wytwarzania nowych komórek serca zdolnych do odwracania niewydolności serca. Zastosowanie modeli opartych na żywej ludzkiej tkance serca pozwala uzyskać bardziej precyzyjne i wiarygodne dane, niezbędne do opracowania skutecznych terapii.
Co istotne, już na obecnym etapie badań zidentyfikowano kilka białek, które wcześniej wiązano z regeneracją serca u myszy, a które teraz mogą stać się celem badań translacyjnych u ludzi.
Źródło: Circulation Research, Human hearts intrinsically increase cardiomyocyte mitosis following myocardial infarction
DOI: http://dx.doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.125.327486
