A cikk orvosi szakértője
Új kiadványok
A tudósok azonosították a szívizomsejtek regenerálódási képességének hiányának okát
Utolsó ellenőrzés: 30.06.2025
Minden iLive-tartalmat orvosi szempontból felülvizsgáltak vagy tényszerűen ellenőriznek, hogy a lehető legtöbb tényszerű pontosságot biztosítsák.
Szigorú beszerzési iránymutatásunk van, és csak a jó hírű média oldalakhoz, az akadémiai kutatóintézetekhez és, ha lehetséges, orvosilag felülvizsgált tanulmányokhoz kapcsolódik. Ne feledje, hogy a zárójelben ([1], [2] stb.) Szereplő számok ezekre a tanulmányokra kattintható linkek.
Ha úgy érzi, hogy a tartalom bármely pontatlan, elavult vagy más módon megkérdőjelezhető, jelölje ki, és nyomja meg a Ctrl + Enter billentyűt.
A Los Angeles-i Kaliforniai Egyetem őssejt-kutatói felfedezték, hogy a felnőtt szívizomsejtek, az úgynevezett kardiomiociták miért veszítették el a szaporodási képességüket, és ez megmagyarázhatja, hogy az emberi szív miért ilyen korlátozott regenerációs képességgel rendelkezik.
A sejtvonalakon és egereken végzett kutatás olyan módszerek kifejlesztéséhez vezethet, amelyekkel közvetlenül a betegek szívében lehet újraprogramozni a szívizomsejteket, lehetővé téve számukra új izom létrehozását és a károk helyreállítását – mondta Dr. Robb MacLellan, az UCLA Eli és Edythe Broad Regeneratív Orvostudományi és Őssejtkutató Központjának munkatársa.
A gőtékkel és a szalamandrákkal ellentétben a felnőtt emberi test nem képes spontán regenerálni a sérült szerveket, például a szívet. A legújabb tanulmányok azonban azt mutatják, hogy az emlősök nagyon rövid ideig – az élet első hetében – képesek regenerálni a szívet. Ezután ez a képesség elvész. De ha egykor jelen volt, talán visszaállítható?
Dr. McLellan kutatása, amely a lektorált Journal of Cell Biology folyóiratban jelent meg, azt mutatja, hogy lehetséges a sejtek óráját visszaállítani abba az időbe, amikor a szívizomsejtek képesek voltak szaporodni és helyreállítani a szívizmot.
„A szalamandrák és más alacsonyabb rendű élőlények képesek dedifferenciálni szívizomsejtjeiket, vagyis visszaállítani azokat egy korábbi, primitívebb állapotba, lehetővé téve ezeknek a sejteknek, hogy visszatérjenek a sejtciklusba, és új szívizmot hozzanak létre” – mondja Dr. McLellan, a kardiológia és élettan docense. „Emlősöknél ez a potenciál elveszett. Ha tudnánk, hogyan állítsuk vissza, vagy tudnánk, miért nem szaporodnak a felnőtt szívizomsejtek, megpróbálhatnánk megtalálni a módját a szív regenerálásának a természet saját módszereivel.”
A szívizomsejtek a progenitor őssejtekből, vagyis prekurzor sejtekből származnak, amelyek proliferáció révén a szívet alkotják. Miután a szív kialakult, a szívizomsejtek éretlenből érett sejtekké alakulnak, amelyek már nem képesek szaporodni. A gőtéknél és a szalamandráknál más a helyzet: szívizomsejtjeik visszatérhetnek egy éretlen, vagy primitív állapotba, és ismét képesek lesznek proliferálni, javítani a károkat, majd visszaalakulni érett sejtekké.
Dr. McLellan szerint az emberi szívizomsejtek képtelenek erre, és ennek oka meglehetősen egyszerű: primitívebb állapotukban a szívizomsejtek elveszítik a normális összehúzódás képességét, ami létfontosságú a szív megfelelő működéséhez. Mivel az emberek sokkal nagyobbak, mint a gőték és a szalamandrák, a szívünknek sokkal hatékonyabbnak kellett lennie az optimális vérnyomás és a normális keringés fenntartásához.
„Ahogy fejlődtünk, az optimális vérnyomás és keringés fenntartása érdekében fel kellett adnunk a szívizom regenerálódásának képességét” – mondja McLellan. „Amit nyertünk, az hatékonyabb szívizomsejtek és egy szív volt. De ez egy kompromisszum volt.”
Dr. McLellan úgy véli, hogy a sejtciklus-gépezetet blokkoló fehérjék expressziójának ideiglenes gátlása képes lehet arra, hogy a felnőtt szívizomsejteket visszatérjenek a sejtciklusba, azaz proliferációra kényszerítsék. Ezeknek a módszereknek visszafordíthatónak kell lenniük, így a proliferációért felelős fehérjék célba vételének hatása a károsodás helyreállása után megszűnik. A szívizomsejtek ezután érett sejtekké alakulnak vissza, és elkezdik segíteni a helyreállított szívizom összehúzódását. Az izomsejteket érett állapotban tartó fehérjék kiütése érdekében Dr. McLellan már fontolgatja nanorészecskék használatát kis, interferáló RNS-ek szívbe juttatására.
Miokardiális infarktus esetén a szív egy része nem kap oxigént, a szívizomsejtek elpusztulnak, helyüket hegszövet veszi át. Nem nehéz megtalálni a szív sérült területét, és ha kidolgoznak egy módszert a beteg saját szívizomsejtjeinek újraprogramozására, akkor egy olyan rendszert lehet bejuttatni a sérült területre, amely szabályozza a kívánt fehérje aktivitását, és képes visszaállítani a szívizomsejtek primitív állapotát. Ez lehetővé teszi az elhalt szívizom élővel való helyettesítését.
„Az alacsonyabb rendű élőlények regenerációs képességét, és azt, hogy ez miért nem történik meg az embereknél, már régóta vitatják. Ez az első cikk, amely magyarázatot ad arra, hogy miért történik ez” – kommentálja McLellan professzor munkáját.
Sok szó esett már az emberi embrionális őssejtek (hESC-k) vagy az újraprogramozott indukált pluripotens őssejtek (iPSC-k) szívregenerálási lehetőségéről. Azonban nem ismert, hogy milyen mértékű regeneráció érhető el, vagy milyen jelentősek lehetnek az előnyök.
„Véleményem szerint ez egy lehetséges mechanizmus a szívizom regenerálására őssejtek használata nélkül” – mondja Dr. McLellan. „Ebben az esetben minden ember a saját regenerációjának sejtforrásává válna.”
[