Инфаркт переключили на реверс
Биологи восстановили сердечную деятельность у мышей после инфаркта
Анна Казнадзей, N+1
Исследователи из Медицинского Колледжа Бейлора и Техасского Института Сердца сумели добиться восстановления сердечной деятельности у мышей после инфаркта. Для этого они выключили один из генов пути Hippo, участвующего в подавлении пролиферации и регенерации кардиомиоцитов и возникновении фиброза сердечных тканей. Исследование опубликовано в Nature (Leach et al., Hippo pathway deficiency reverses systolic heart failure after infarction).
До сих пор наиболее эффективными средствами, позволяющими справиться с сердечной недостаточностью, являлись либо трансплантация нового органа, либо имплантация вспомогательного устройства, задающего сердечный ритм. При этом ученые не теряют надежду найти средство, которое заставит клетки сердца восстанавливаться самостоятельно.
Во время инфаркта часть сердечных тканей лишается доступа к кислороду и отмирает, а на их месте образуется рубец, сформированный с помощью фибробластов, не способных к сокращению. В результате сердце уже не может работать так, как раньше, и чем больше область поражение, тем слабее становится сердечная мышца. Известно, что в этом процессе участвует путь Hippo – киназный каскад, который взаимодействует с рядом транскрипционных факторов и предотвращает регенерацию и пролиферацию кардиомиоцитов.
Ученые работали над линией мышей с ишемической болезнью сердца. Спустя три недели после искусственно индуцированного инфаркта миокарда, вызвавшего систолическую дисфункцию сердца (поражение ткани желудочков), таким мышам выключали ген Salvador (Salv), кодирующий один из участников пути Hippo. Работу сердца мышей наблюдали каждые две недели с помощью эхокардиографии. Спустя шесть недель после выключения гена сердечная деятельность у таких мышей была близка к сердечной деятельности здоровых мышей. В большинстве случае ткань желудочков содержала существенно больше кардиомиоцитов, а фиброзный рубец был меньше, чем у контрольной группы, также подвергнутой инфаркту. Синтез таких факторов, как Myh7 NppA, NppB, участвующих в реорганизации кардиомиоцитов, у мышей с выключенным Salv, в отличие от контрольной группы, не запускался.
Анализ общей РНК кардиомиоцитов у здоровых мышей, у мышей после инфаркта с выключенным Salv и у обычных мышей после инфаркта показал, что первые две группы наиболее близки между собой. Таким образом, выключение пути Hippo приводит к тому, что сердечные клетки как будто бы «не знают» об инфаркте и продолжают нормальную жизнедеятельность, в том числе, связанную с регенерацией и пролиферацией.
Ученые продемонстрировали особенную значимость в восстановлении сердечной ткани белка Park2, который ответственен за «контроль качества» митохондрий. При нарушениях его деятельности «неисправные» митохондрии не выбраковываются вовремя, и это приводит к нарушению работы кардиомиоцитов в целом. Исследователи показали, что делеция соответствующего гена приводит к серьезной кардиомиопатии. Выяснилось, что после инфаркта синтез Park2 в кардиомиоцитах у контрольной группы заметно снижается, однако у мышей с выключенным Salv он остается в норме. Это объясняется тем, что именно путь Hippo ответственен за фосфорилирование и исключение из клеточных ядер транскрипционных факторов Taz и Yap, участвующих в процессах восстановления сердечной ткани. Фактор Yap, в частности, необходим для синтеза Park2.
Ученые также сконструировали вирусный вектор, позволяющий выключать ген у любых мышей (в предыдущей части эксперимента они работали со специально выведенной генетически модифицированной линией мышей, для которой существовала возможность выключения гена Salv в любой момент с помощью тамоксифена). Введение такого вектора как во время инфаркта, так и три недели спустя вызывало существенные улучшения сердечной ткани по сравнению с контрольными группами.
В дальнейшем ученые планируют более детально исследовать влияние пути Hippo на развитие фиброза сердечных тканей.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru