В исследовании, опубликованном в журнале Circulation, исследователи из Университета Цукубы показали, что изменение программирования клеток сердца путем изменения экспрессии нескольких ключевых генов может фактически обратить вспять длительный ущерб, причиняемый сердечными приступами.
Клетки сердца взрослого человека имеют очень ограниченную способность образовывать новую сердечную ткань, поэтому, когда сердечная мышца повреждена сердечным приступом, поврежденные участки заполняются негибкой рубцовой тканью. Наличие рубцовой ткани ухудшает функцию сердца и приводит к аритмиям, прогрессирующей сердечной недостаточности и возможной смерти.
«Предыдущие исследования показали, что перепрограммирование сердечных фибробластов (CFs), типа клеток, которые генерируют рубцовую ткань, в кардиомиоциты (CMs) или нормальные клетки сердечной мышцы, может улучшить сердечную функцию в контексте острого инфаркта миокарда. Однако было неясно, может ли перепрограммирование сердца восстановить функцию поврежденного сердца с установленными рубцами», — поделился профессор Масаки Иеда, старший автор исследования.
Чтобы изучить эту возможность, исследователи создали модель мыши, в которой лечение препаратом под названием тамоксифен активировало бы сверхэкспрессию факторов транскрипции сердца, включая ген под названием Mef2c / Gata4 / Tbx5 / Hand2 (MGTH), для перепрограммирования CFs в CMs. Затем они вызвали у мышей сердечные приступы, а месяц спустя обработали мышей тамоксифеном, чтобы активировать изменение типа клеток и определить его влияние на сердце.
Результаты показали, что у этих мышей перепрограммирование сердца превратило ~ 2% постоянного CFs в CMs, значительно улучшило сокращение миокарда и уменьшило фиброз.
Детальный генетический анализ показал, что избыточная экспрессия MGTH активировала восстановление сердечной мышцы и подавляла образование рубцовой ткани и воспаление. Важно отметить, что этот подход не только предотвратил образование дополнительной рубцовой ткани, но и обратил вспять образование установленной рубцовой ткани.
«Наши результаты показывают, что перепрограммирование сердца может устранить долговременные повреждения, вызванные сердечным приступом, путем регенерации сердечной мышцы и уменьшения вредного фиброза», — объясняет профессор Иеда.
Учитывая, что существует мало эффективных клинических методов лечения, доступных для пациентов, перенесших сердечный приступ, этот прямой подход к перепрограммированию сердца может стать многообещающим новым методом лечения. Регенерация сердечной ткани и устранение рубцов могут не только улучшить функцию сердца у этих пациентов, но и снизить риск смерти от сердечной недостаточности. Эти результаты открывают многообещающее направление исследований для актуализации этого метода лечения для пациентов.