Gli scienziati hanno stabilito la causa della mancanza di capacità di rigenerare le cellule del muscolo cardiaco

Staminali ricercatori sulle cellule della University of California a Los Angeles (University of California, Los Angeles) per stabilire il motivo per cui le cellule del muscolo cardiaco adulto - cardiomiociti - hanno perso la loro capacità di proliferare, e possono spiegare perché l'umano cuore capacità così limitata di rigenerarsi.

Uno studio condotto su linee cellulari e topi, potrebbe portare allo sviluppo di metodi di cardiomiociti riprogrammazione direttamente nel cuore del paziente, che creerà il nuovo muscolo e riparare i danni, ha detto il dottor Robb Mc Lellan (Robb MacLellan) dal Centro di Medicina Rigenerativa e lo studio delle cellule staminali Eli Edith Brody (Eli e Edythe Broad Center of Regenerative Medicine and Stem Cell Research) con UCLA.

A differenza dei tritoni e delle salamandre, il corpo adulto non può riparare spontaneamente organi danneggiati, come il cuore. Tuttavia, recenti studi dimostrano che i mammiferi hanno la capacità di rigenerare il cuore per un brevissimo periodo di tempo - entro la prima settimana di vita. Quindi questa abilità è persa. Ma se fosse una volta, allora forse sarà ripristinato?

Pubblicato nel Journal of Cell Biology, uno studio del Dr. McLellan mostra che è possibile restituire l'ago dell'orologio cellulare nel momento in cui i cardiomiociti hanno la capacità di proliferare e ripristinare il muscolo cardiaco.

"Salamandre e altri organismi inferiori hanno la capacità di dedifferenziato loro cardiomiociti, o restituirli ad una precedente, lo stato più primitivo, che permette alle cellule di tornare al ciclo cellulare, la creazione di nuova muscolo cardiaco," - dice il dottor Mc Lellan, professore associato di cardiologia e fisiologia. "Nei mammiferi, questo potenziale è perso. Se sapessimo come ripristinarlo, o sapessimo il motivo per cui i cardiomiociti adulti non proliferano, potremmo cercare di trovare un modo per rigenerare il cuore, usando i metodi della Natura stessa. "

I cardiomiociti derivano da cellule progenitrici staminali o cellule progenitrici che formano il cuore a causa della proliferazione. Una volta formato il cuore, i miociti immaturi vengono trasformati in cellule mature che non sono più in grado di riprodursi. In Tritons and Newts, la situazione è diversa: i loro cardiomiociti possono tornare a uno stato immaturo o primitivo e, ancora una volta acquisire la capacità di proliferare, riparare il danno e poi tornare alle cellule mature.

Secondo motivo Dr.Mack Lellana che cardiomiociti umani non sono in grado di fare lo stesso, è abbastanza semplice: essere in uno stato primitivo, cardiomiociti perdono la loro capacità di contrarsi correttamente, è di vitale importanza per il cuore adeguata. Dal momento che una persona è molto più grande di tritoni e salamandre, al fine di mantenere una pressione sanguigna ottimale e una normale circolazione sanguigna, il nostro cuore avrebbe dovuto essere molto più efficace.

"Nel processo della nostra evoluzione, al fine di mantenere la pressione sanguigna e la circolazione ottimali, abbiamo dovuto rinunciare alla capacità di rigenerare il muscolo cardiaco", afferma McLellan. "Le nostre vincite sono cardiomiociti e cuore più efficaci. Ma questo era un compromesso. "

Il dott. McLellan crede che la temporanea soppressione dell'espressione proteica che blocca il meccanismo del ciclo cellulare possa consentire agli adulti di ritornare al ciclo cellulare, cioè la proliferazione. Questi metodi devono avere effetti reversibili in modo che l'effetto dell'effetto sulle proteine correlate alla proliferazione scompaia dopo la riparazione della lesione. Quindi i cardiomiociti si trasformeranno nuovamente in cellule mature e inizieranno ad aiutare il muscolo cardiaco restaurato a contrarsi. Per eliminare le proteine che supportano i miociti allo stato maturo, il dott. McLellan sta già considerando l'utilizzo di nanoparticelle per fornire piccoli RNA interferenti nel cuore.

Con l'infarto del miocardio, parte del cuore smette di essere rifornita di ossigeno, e i cardiomiociti muoiono, sostituiti da tessuto cicatriziale. Trova la parte danneggiata del cuore non è difficile, e se è previsto un metodo per riprogrammare le cellule muscolari del paziente nella zona interessata sarà quella di introdurre un sistema che controlla l'attività della proteina delle cellule muscolari e sono in grado di tornare a uno stato primitivo. Questo ti permette di sostituire il muscolo cardiaco morto vivo.

"La capacità degli organismi inferiori di rigenerarsi e il motivo per cui questo non si verifica negli esseri umani è stata a lungo definita. Questo è il primo articolo che spiega perché questo è il caso ", ha commentato il professor McLellan sul suo lavoro.

L'uso di cellule staminali embrionali umane (hESCs) o di cellule staminali pluripotenti indotte riprogrammate (iPSCs) per la rigenerazione cardiaca è stato oggetto di molte discussioni. Tuttavia, non è noto quale grado di rigenerazione possa essere raggiunto e quanto possano essere importanti i benefici derivanti dal loro uso.

"Dal mio punto di vista, questo è un potenziale meccanismo per la rigenerazione del muscolo cardiaco senza l'uso di cellule staminali", afferma il dott. McLellan. "In questo caso, ogni persona diventerà una fonte di cellule per la propria rigenerazione."

[1], [2], [3], [4]