Istraživanje omogućava naučnicima su jedan korak bliže regeneraciju oštećenih srca.

Istraživači na University of Pennsylvania su identifikovali predak ćelija, kao što su matične ćelije, koje čine vrlo srčani mišić

Ćelije Hopx + (zeleni) početkom embrioni koji su u stanju da podjele. Crvena - je proliferativne Kletki plava - je jezgro ćelije.

Metode liječenja zatajenja srca u budućnosti će vjerojatno uključivati ​​matičnih ćelija i pripadajućih faktora rasta koji će regenerisati srčanog mišića. Naučnici sa Perelman School of Medicine na University of Pennsylvania su važan korak prema ovoj budućnosti, identifikaciju ćelija prethodnica, kao što su matične ćelije, koje proizvode samo kardiomiocitima.

Utvrdili smo predak ćelija, koje su usmjerene na stvaranje srčanog mišića, i počeo da se identifikuju faktore koji uzrokuju rast ćelija i formiranje kardiomiocitima, "- rekao je jedan od autora Jonathan Epstein, MD, šef odjela za stanične i razvojne biologije.

Izvještaj dr Epstein i njegovoj laboratoriji će biti objavljen ove sedmice u članku u časopisu Science.

Evolucija levog srca sisara sa relativno malo mogućnosti da se oporavi, u odnosu na kožu, kosti i drugih tkiva, možda zbog činjenice da je izražen regenerativni proces mogao ugroziti rad srca. Međutim, naučnici pokušavaju pronaći načine kako bi se poboljšala ograničen regenerativni kapacitet funkcije srca i proučavanje embrionalne faze života, tokom kojih se formira srce srčanih progenitornih stanica, kao što su matične ćelije.

Osnovni cilj istraživanja bio je da shvatimo kako srčanih ćelija prethodnica dovesti do različitih vrsta zrele ćelije srca, koji uključuju mišićne ćelije (kardiomiocitima) i endotelne ćelije koje oblažu srčanih komora i ventila. Konkretno, naučnici hteli da identifikuju predak ćelije koje sazrela samo na stanje multipotentne srčanih predak ćelija.

cardiomyoblast

U novoj studiji, dr Epstein i njegove kolege su identifikovali srce prethodnika ih je nazvao cardiomyoblast što je dovelo isključivo kardiomiocitima. Do otkrića je došlo malo neočekivano, kao istraživači iz laboratorija dr Epstein vršio eksperimente u miša srčanih ćelija prethodnica, ukazujući na različite ćelije pomoću fluorescentne bubice i gledajući kako se šire i zrelo. Naučnici su otkrili da srčanih ćelija prethodnica označen protein Hopx, uvijek formirana kardiomiocitima.

"Mislili smo da bi moglo biti napomenuti Hopx multipotentne predak ćelija, ali su bili iznenađeni saznanjem da označava samo ćelije koje će postati srčanog mišića. Kada smo to radili - u laboratoriju bio je uzbudljiv trenutak ", - rekao je dr Epstein.

Hopx je bio poznat kao marker predak ćelija drugih tkiva, uključujući i crijeva, folikule i pluća. Dr. Epstein i njegove kolege prvi povezana je sa razvojem srca u studiji koja je objavljena 2002. godine, uz napomenu da njeni rezultati uklanjanje do ozbiljnih srčanih mana kod miševa i zebrica.

Da biste saznali više o ulozi Hopx u razvoju srcu, ko-vodeći autor Rajan Jain, kardiolog i instruktor u Department of Medicine, je prekomerno u embrionalnom srcu miševa i napomenuo da u ranim fazama razvoja ovog prekomjerna dovodi do povećanja broja kardiomiocitima. On je ustanovio da Hopx ima ovaj efekat tako što inhibira aktivnost gena Wnt signalni put, koji pomaže da se održi određenu multipotentne ćelija, kao što je država matičnih ćelija. Nasuprot tome, ćelije u embrionalnom srcima lišen Hopx, imaju veći nivo Wnt signalizacije, što je dovelo do mnogo manji broj miocita.

Istraživači već znaju da inhibicija Wnt signalizaciju u multipotentne ćelija prethodnica, ima tendenciju da ih ohrabriti da se presele u zreliji tip ćelije. Srca i drugih tkiva, ovaj proces je povezana sa aktivnošću drugog protein BMP. Jane i njegovi kolege otkrili su da Hopx je važan medijator za razvoj srčanih ćelija vezivanjem s Smad proteine ​​da potisnu Wnt signalizaciju.

buduće aplikacije

Zaključci širi osnovna znanja o tome kako razviti sisara srce. Oni mogu ubrzati istraživanja u ovoj oblasti - ne samo zbog toga što naučnici sada imaju konačnu marker, - Hopx, - koji se može koristiti za izoliranje cardiomyoblast prekursora koji čine posebnih ćelija srčanog mišića.

Rad može ubrzati razvoj budućih tretmana za bolesti srca, koji se može sastojati od injekcija cardiomyoblast u oštećene srcu. Početni napori za liječenje oštećenja srčanog mišića u životinjskim modelima i kod ljudi koriste multipotentne srčanih predak ćelije ili matične ćelije su mišićne ćelije, imali neki uspjeh, kao i pogrešan start i kontroverzne rezultate, posebno - s obzirom na činjenicu da je veoma malo se znalo na razvoj kardiomiocitima.

"Mi stvarno treba određenu kardiomiocita prethodnik ćelije, i uz pomoć ove studije, možemo identificirati i brisanje tih predak ćelije," - rekao je jedan od vodeći autor Detsyan Lee, dr.

"Razumijevanje gdje određivanje kardiomiocita sudbina, ono što signali su uključeni u ovaj, i koliko je ćelija u stanju da integriše ih sve - će poboljšati našu sposobnost za stvaranje novih terapija," - rekao je dr Jane.

On napominje da su ove nove terapije može uključivati ​​ne samo metode zasnovane na terapiji ćeliji, ali i implantirane bioin'enjeringom područja srčanog mišića.

"Osim toga, znanje o tome kako Hopx i drugih faktora pomoći u stvaranju miocita u srcu embrija moglo dovesti do lijekova koji će stimulisati odrasle srce da bi privukli sopstveni novi miocita," - kaže dr Epstein. On je napomenuo da je prethodna osnovna istraživanja o tome kako u razvoju krvnih zrnaca, dovela je do razvoja lijekova, kao što su faktor rasta crvenih krvnih zrnaca EPO i belih krvnih zrnaca booster GM-CSF.

Sljedeći korak znanstvenika iz laboratorija dr Epstein u ovu liniju istraživanja je da se vidi da li cardiomyoblast i druge faktore koji stvaraju ćelije srčanog mišića u embriona, da učine isto u odrasloj dobi, nakon infarkta miokarda, ili drugih oštećenja. "Nadamo se da shvati kako se to dogodi fetus će pomoći otkriti ćelije koje imaju sličnu ulogu u srcu odrasle osobe" - rekao je dr Epstein.