Tarptautinė tyrimų grupė, kurią koordinavo Bolonijos universiteto ir IRCCS-Policlinico Sant'Orsola ligoninės mokslininkai, nustatė pagrindinį augimo faktorių, galintį turėti proliferacinį ir regeneracinį poveikį širdies raumens ląstelėms. Tyrimas, paskelbtas žurnale Ląstelių ataskaitosatveria kelią potencialiems naujiems gydymo būdams atkurti pažeistą širdį.
Dėl širdies sužalojimų, pvz., dėl miokardo infarkto, infekcijų ar tam tikrų vėžio gydymo būdų, labai prarandamos širdies raumens ląstelės, kurias pakeičia fibrozinis randinis audinys. Dėl itin riboto širdies regeneracinio pajėgumo ši būklė dažnai sukelia širdies nepakankamumą.
Tačiau žinome, kad žinduoliai iki pat gimimo sugeba atkurti širdį net ir po didelių pažeidimų. Tik naujagimių periodu širdies raumens ląstelės – kardiomiocitai specializuojasi prisitaikyti prie gyvenimo už gimdos ribų, visam laikui prarasdami gebėjimą atsinaujinti.
Siekdami rasti strategiją, kuri leistų širdies raumens ląstelėms atgauti šį regeneracinį gebėjimą, mokslininkai siekė nustatyti augimo faktorius, kurių gamyba yra sumažinta arba išjungiama artimiausiu postnataliniu laikotarpiu.
„Mes iškėlėme hipotezę, kad regeneracinio pajėgumo praradimas ankstyvuoju postnataliniu laikotarpiu bent iš dalies yra sumažėjusios augimo faktorių gamybos pasekmė“, – aiškina Bolonijos universiteto Medicinos ir chirurgijos mokslų katedros profesorė Gabriele Matteo D'Uva. kurie koordinavo tyrimą.
„Ikiklinikiniuose žinduolių modeliuose mes pastebėjome, kad įvairių širdies augimo faktorių ekspresijos lygis po gimimo greitai mažėja, kartu prarandant kardiomiocitų regeneracinį pajėgumą.”
Remdamiesi šiuo stebėjimu ir atlikę daugybę naujagimių kardiomiocitų tyrimų, mokslininkai atrado, kad kai kurie iš šių augimo faktorių gali skatinti kardiomiocitų proliferaciją.
„Konkrečiai, BMP7, kaulų morfogenetinių baltymų (BMP) šeimos narys, parodė didžiausią poveikį skatinant širdies raumens ląstelių dauginimąsi naujagimio stadijoje“, – priduria mokslų daktarė Chiara Bongiovanni. Bolonijos universiteto chirurgijos mokslų ir naujoviškų technologijų studentas ir pirmasis tyrimo autorius.
Tolesnis patvirtinimas taip pat gaunamas iš zebrafish: gyvūno modelis, turintis spontanišką gebėjimą atkurti širdį po sužalojimo. Vėlgi, BMP7 slopinimas sumažino kardiomiocitų regeneraciją po širdies pažeidimo, o jo indukcija pagreitino regeneracijos procesą.
Tada tyrime buvo tiriama, ar BMP7 skyrimas ikiklinikiniuose žinduolių modeliuose (pelėse) taip pat gali sukelti kardiomiocitų proliferaciją net vėlesniais gyvenimo etapais, kai kardiomiocitai yra atsparesni ląstelių ciklo pakartotiniam patekimui ir proliferacijai.
„Bandai parodė, kad gydymas BMP7 gali stimuliuoti kardiomiocitų dauginimąsi net suaugusiųjų fazėje, o dar efektyviau po miokardo infarkto“, – priduria D'Uva.
„Šie rezultatai rodo, kad šio faktoriaus skyrimas gali būti nauja terapinė strategija, skatinanti širdies regeneraciją: jei būtų patvirtinta žmonėms, tai gali turėti reikšmingos įtakos širdies ligų, vienos iš pagrindinių sergamumo ir mirtingumo priežasčių visame pasaulyje, gydymui. “
Tyrimo grupė dabar daugiausia dėmesio skiria sinergetinių derinių su kitais stimulais bandymams, kad sukurtų dar veiksmingesnes audinių ir organų regeneracijos strategijas.