Почему сердце человека не способно к восстановлению?

У человека и других млекопитающих способность большинства клеток сердечной мышцы к самовоспроизведению исчезает вскоре после рождения. Остается неясным, как именно это происходит и можно ли восстановить эту способность клеток сердца, а, следовательно, способность органа к регенерации. Результаты нового исследования были недавно опубликованы в журнале eLife.

Исследователи из Университета Эрлангена-Нюрнберга (Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, FAU, Германия) доктор Дэвид Зебровски (David Zebrowski) и профессор Феликс В. Энгель (Felix B. Engel) и их коллеги, возможно, нашли объяснение этого явления. «Мы обнаружили, что центросома в клетках сердечной мышцы разбирается, и этот процесс завершается вскоре после рождения, – говорит профессор Энгель. – Это происходит из-за некоторых белков, которые покидают центросому и перемещаются к мембране клеточного ядра, в котором хранится ДНК. Это приводит к тому, что центросома распадается на две центриоли, из которых она состоит, в результате клетка теряет способность к делению».

Центросома – немембранный органоид, играющий важную роль в делении клетки. Если происходит повреждение центросомы, клетка больше не может делиться. Ученые заинтересовались, можно ли повлиять на целостность центросомы, например, при раке, когда клетки размножаются с неконтролируемой скоростью.

Исследователи из FAU изучили, регулируется ли естественным образом целостность центросомы у царства животных для контроля размножения некоторых клеток.

«Мы были очень удивлены, обнаружив, что центросома в клетках сердечной мышцы рыбок данио и амфибий не разбирается во взрослом возрасте. Мы впервые обнаружили значимую разницу между клетками сердечной мышцы млекопитающих по сравнению с таковыми рыбок данио и амфибий, что может объяснить, почему человеческое сердце не может регенерировать», – говорит доктор Зебровски, который в течение уже пяти лет изучает центросомы.

Данные о том, что есть естественный процесс, который регулирует целостность центросом в клетках сердечной мышцы млекопитающих, открывает возможности для будущих исследований. Во-первых, можно попытаться стимулировать воспроизведение клеток сердечной мышцы у человека, чтобы регенерировать его сердце. Целостность центросомы можно исследовать также для того, чтобы обнаружить взрослые клетки сердечной мышцы, которые, возможно, сохранили свою способность к размножению, что может помочь разработать новые методы лечения. И, наконец, детальное понимание этого механизма может также помочь исследователям при разработке методов ингибирования неконтролируемого роста раковых клеток.

По материалам University of Erlangen-Nuremberg

Оригинальная статья:
David C Zebrowski, Silvia Vergarajauregui, Chi-Chung Wu, Tanja Piatkowski, Robert Becker, Marina Leone, Sofia Hirth, Filomena Ricciardi, Nathalie Falk, Andreas Giessl, Steffen Just, Thomas Braun, Gilbert Weidinger, Felix B Engel. Developmental alterations in centrosome integrity contribute to the post-mitotic state of mammalian cardiomyocytes. eLife, 2015; 4 DOI: 10.7554/eLife.05563