Visi iLive saturs ir medicīniski pārskatīts vai pārbaudīts, lai nodrošinātu pēc iespējas lielāku faktisko precizitāti.
Mums ir stingras iegādes vadlīnijas un tikai saikne ar cienījamiem mediju portāliem, akadēmiskām pētniecības iestādēm un, ja vien iespējams, medicīniski salīdzinošiem pārskatiem. Ņemiet vērā, ka iekavās ([1], [2] uc) esošie numuri ir klikšķi uz šīm studijām.
Ja uzskatāt, ka kāds no mūsu saturiem ir neprecīzs, novecojis vai citādi apšaubāms, lūdzu, atlasiet to un nospiediet Ctrl + Enter.
Zinātnieki ir noskaidrojuši iemeslu, kāpēc nav iespējams reģenerēt sirds muskuļa šūnas.
Raksta medicīnas eksperts
Pēdējā pārskatīšana: 30.06.2025
Kalifornijas Universitātes Losandželosā cilmes šūnu pētnieki ir atklājuši, kāpēc pieaugušo sirds muskuļu šūnas, ko sauc par kardiomiocītiem, ir zaudējušas spēju vairoties, un varētu izskaidrot, kāpēc cilvēka sirdij ir tik ierobežota reģenerācijas spēja.
Pētījums, kas veikts ar šūnu līnijām un pelēm, varētu novest pie metožu izstrādes sirds muskuļu šūnu pārprogrammēšanai tieši pacientu sirdīs, ļaujot tām radīt jaunus muskuļus un novērst bojājumus, sacīja Dr. Robs Maklelans no Eli un Edītas Plaša Reģeneratīvās medicīnas un cilmes šūnu pētījumu centra UCLA.
Atšķirībā no tritoniem un salamandrām, pieauguša cilvēka organisms nespēj spontāni atjaunot bojātus orgānus, piemēram, sirdi. Tomēr jaunākie pētījumi liecina, ka zīdītājiem ir spēja atjaunot sirdi ļoti īsā laika periodā – dzīves pirmajā nedēļā. Pēc tam šī spēja tiek zaudēta. Bet, ja tā kādreiz bija, varbūt to var atjaunot?
Dr. Maklelana pētījums, kas publicēts recenzētā žurnālā "Journal of Cell Biology", liecina, ka ir iespējams atiestatīt šūnu pulksteni atpakaļ uz laiku, kad kardiomiocītiem bija spēja vairoties un atjaunot sirds muskuli.
“Salamandrām un citiem zemākiem organismiem piemīt spēja dediferencēt savus kardiomiocītus jeb atgriezt tos agrākā, primitīvākā stāvoklī, ļaujot šīm šūnām atgriezties šūnu ciklā, radot jaunu sirds muskuli,” saka Dr. Maklelans, kardioloģijas un fizioloģijas asociētais profesors. “Zīdītājiem šis potenciāls ir zudis. Ja mēs zinātu, kā to atjaunot, vai zinātu iemeslu, kāpēc pieaugušie kardiomiocīti nevairojas, mēs varētu mēģināt atrast veidu, kā atjaunot sirdi, izmantojot dabas pašas metodes.”
Kardiomiocīti rodas no cilmes šūnām jeb prekursoršūnām, kas proliferācijas ceļā veido sirdi. Kad sirds ir izveidojusies, miocīti no nenobriedušām šūnām pārvēršas par nobriedušām šūnām, kuras vairs nespēj vairoties. Tritoniem un salamandrām viss ir citādi: to kardiomiocīti var atgriezties nenobriedušā jeb primitīvā stāvoklī un atkal iegūt spēju vairoties, labot bojājumus un pēc tam atkal pārveidoties par nobriedušām šūnām.
Dr. Maklelans apgalvo, ka iemesls, kāpēc cilvēka kardiomiocīti nespēj paveikt to pašu, ir pavisam vienkāršs: primitīvākā stāvoklī kardiomiocīti zaudē spēju normāli sarauties, kas ir vitāli svarīgi sirds pareizai darbībai. Tā kā cilvēki ir daudz lielāki nekā tritoni un salamandras, mūsu sirdīm bija jābūt daudz efektīvākām, lai uzturētu optimālu asinsspiedienu un normālu asinsriti.
“Attīstoties, lai uzturētu optimālu asinsspiedienu un asinsriti, mums bija jāatsakās no spējas atjaunot sirds muskuli,” saka Maklelans. “Mēs ieguvām efektīvākas sirds muskuļa šūnas un sirdi. Taču tas bija kompromiss.”
Dr. Maklelans uzskata, ka īslaicīga olbaltumvielu, kas bloķē šūnu cikla mehānismu, ekspresijas kavēšana varētu piespiest pieaugušus kardiomiocītus atgriezties šūnu ciklā, t.i., proliferēties. Šīm metodēm vajadzētu būt atgriezeniskām, lai pēc bojājuma novēršanas izzustu ietekme, kas saistīta ar proliferāciju atbildīgajiem olbaltumvielām. Pēc tam kardiomiocīti atgrieztos nobriedušās šūnās un sāktu palīdzēt atjaunotajam sirds muskulim sarauties. Lai izslēgtu olbaltumvielas, kas uztur miocītus nobriedušā stāvoklī, Dr. Maklelans jau apsver iespēju izmantot nanodaļiņas, lai sirdij piegādātu mazu traucējošu RNS.
Miokarda infarkta gadījumā daļa sirds vairs nesaņem skābekli, un kardiomiocīti iet bojā, tos aizstājot ar rētaudi. Nav grūti atrast bojāto sirds zonu, un, ja tiek izstrādāta metode pacienta paša miocītu pārprogrammēšanai, bojātajā zonā var ievadīt sistēmu, kas kontrolē vēlamā proteīna aktivitāti un spēj atgriezt miocītus primitīvā stāvoklī. Tas ļaus aizvietot mirušo sirds muskuli ar dzīvu.
"Zemāku organismu spēja atjaunoties un kāpēc tas nenotiek cilvēkiem, tiek apspriesta jau ilgu laiku. Šis ir pirmais raksts, kas sniedz skaidrojumu, kāpēc tas notiek," savu darbu komentē profesors Maklelans.
Daudz ir runāts par cilvēka embrionālo cilmes šūnu (hESC) vai pārprogrammētu inducētu pluripotentu cilmes šūnu (iPSC) izmantošanu sirds atjaunošanai. Tomēr nav zināms, kādu atjaunošanas pakāpi var sasniegt vai cik ievērojams varētu būt ieguvums.
"Manuprāt, šis ir potenciāls mehānisms sirds muskuļa atjaunošanai, neizmantojot cilmes šūnas," saka Dr. Maklelans. "Šajā gadījumā katrs cilvēks kļūtu par šūnu avotu savai reģenerācijai."
[