Найден гормон, возвращающий молодость сердцу

Ученые обнаружили гормон, возвращающий молодость стареющему сердцу мышей. Белок обращал возрастное утолщение и потерю эластичности сердечной мышцы. Авторы исследования, результаты которого опубликованы в журнале Cell [1], сообщают, что открытие обладает терапевтическим потенциалом для лечения возрастных заболеваний сердца, являющихся все более частой причиной сердечной недостаточности.

С возрастом, после перенесения различных форм стресса, сердечная мышца теряет эластичность и не способна достаточно расслабляться между сокращениями. Стенки сердца утолщаются, что приводит к состоянию гипертрофии. В результате сердце теряет способность должным образом заполняться, и жидкость застаивается в легких, что приводит к ощущению одышки пациентами. На настоящий момент существует лишь несколько лекарственных препаратов для лечения подобной формы сердечной недостаточности, наиболее характерной для пожилого возраста.

Исследователи из Массачусетса при помощи хирургических методов объединили кровеносные системы взрослых и молодых мышей. Когда взрослые особи получали кровоснабжение от молодых 4-недельных мышей, их сердца становились значительно меньше в объеме и больше походили на сердца юных особей, что наводит на мысль об омоложении ткани сердца.

«Даже на общеорганизменном уровне сердца явно реагировали на фактор, присутствующий в крови молодых мышей, - рассказывает один из главных авторов исследования Эми Уэгерс (Amy Wagers), биолог, специалист в области стволовых клеток в Медицинском Институте Ховарда Хьюса (Howard Hughes Medical Institute) и сотрудник Гарвардского Университета (штат Массачусетс, США), - Необходимо было выявить это вещество, и мы начали долгий процесс поиска гормона».

Используя методику белкового скрининга, в сотрудничестве с биотехнологической компанией SomaLogic (США), исследовательская группа выяснила, что старение мыши замедляет белок GDF11. Белок GDF11 (growth differentiation factor 11, фактор роста и дифференцировки 11) содержится в высокой концентрации в крови молодых мышей. По сообщению исследователей, у стареющих мышей, получавших этот белок, была отмечена инверсия процесса старения тканей сердца.

По словам Уэгерс, GDF11 принадлежит семейству белков, участвующих в различных процессах заживления и развития. Введя GDF11 в организм старых мышей до уровня, характерного для молодых животных, исследователи отметили во взрослых особях утоньшение ткани сердечной мышцы. Клетки сердечной мышцы стареющих мышей также уменьшились в размерах.

«Мы провели довольно длительный эксперимент, чтобы понять, существует ли какой-то путь, способный привести нас к разгадке процесса старения сердца, - рассказывает один из главных авторов исследования Ричард Т. Ли, кардиолог Женского Госпиталя Бригхэм (Brigham and Women's Hospital, США) и Гарвардского Института Стволовых Клеток (Harvard Stem Cell Institute), - Мы были ошеломлены, когда эксперимент удался».

Как поясняет Ли, по всей видимости, GDF11 является циркулирующим в крови фактором, необходимым для предотвращения появления признаков старения сердца.

«В процессе старения мышей, как мы полагаем, эта гормональная система рушится», - объясняет исследователь.

Джонатан Эпштейн (Jonathan Epstein), специалист в области кардиологии и биологии развития Университета Пенсильвании (University of Pennsylvania) в Филадельфии (США), отмечает, что результаты исследований дают пищу для размышлений и могли бы помочь в лечении возрастной сердечной недостаточности. Однако он обращает внимание, что полученные данные еще не доказывают, что «омоложение» сердца у стареющей мыши, вызванное белком GDF11, приводит к повышению выживаемости и улучшению функций сердца. По словам Ли, его команда начинает исследования для выяснения, действительно ли белок приносит функциональную пользу.

В ближайшем будущем ученые планируют установить, оказывает ли GDF11 такой же эффект на организм человека. Кроме того, они исследуют возможное участие белка в процессах старения других тканей мышей.

В случае подтверждения эффективности в организме человека, белок, обращающий процесс старения сердца мышей, мог бы облегчить состояние, не поддающееся другим методам лечения. (фото: MATTHIJS KUIJPERS/ALAMY)

По материалам NatureNews

Оригинальная статья:
Nature doi:10.1038/nature.2013.12971

Литература:
1. Loffredo, F. S. et al. Cell 153, 828–839 (2013).