Сердце долго считалось органом без регенеративного потенциала, но недавние исследования показали, что новые клетки сердечной мышцы все-таки образуются, хотя и с очень небольшой скоростью, что свидетельствует в пользу существования стволовых клеток сердца. Однако источник этих клеток оставался неизвестным.

(© Sergey Nivens/Fotolia)

Клетки эндотелия коронарных артерий могут образовывать новые ткани сердечной мышцы, выполняя функции стволовых клеток, установили ученые из Университета Вандербильта (Vanderbilt University). Это открытие, опубликованное в журнале Cell Reports, углубляет наше понимание механизмов самовосстановления сердца и может подсказать новые стратегии лечения сердечной недостаточности, развивающейся как следствие инфаркта миокарда.

«Сердце долго считалось органом без регенеративного потенциала», – говорит руководитель исследования Антонис Хатзопулос (Antonis Hatzopoulos), PhD, адъюнкт-профессор медицины и клеточной биологии и биологии развития. «Предполагалось, что в старости у людей то же сердце, что было у них в детстве».

Но недавние исследования показали, что новые клетки сердечной мышцы все-таки образуются, хотя и с очень небольшой скоростью, что свидетельствует в пользу существования сердечных стволовых клеток. Однако источник этих клеток оставался неизвестным.

Доктор Хатзопулос и его коллеги предположили, что потенциалом образовывать новые клетки сердца могут обладать выстилающие кровеносные сосуды эндотелиальные клетки: они знали, что в период развития эндотелиальные клетки дают начало клеткам других типов, в том числе, клеткам крови.

На мышиной модели они продемонстрировали, что эндотелиальные клетки коронарных артерий образуют новые кардиомиоциты в здоровом сердце. В коронарных артериях исследователи нашли две популяции сердечных стволовых клеток – покоящуюся в среднем слое и пролиферирующую во внешнем (адвентиции).

Тот факт, что нишей сердечных стволовых клеток являются коронарные артерии, очень важен, считает доктор Хатзопулос, ведь по этой нише наносит удар ишемическая болезнь сердца – убийца № 1 в США.

«Наше исследование показывает, что ишемическая болезнь сердца может привести к сердечной недостаточности не только в результате блокирования артерий и инфаркта миокарда, но и воздействуя на самовосстановление и регенерацию сердца», – поясняет ученый.

Эндотелиальные клетки коронарных артерий (ECs), пройдя ряд трансформаций, дают начало
клеткам сердечной мышцы – кардиомиоцитам (CMs). (Рис. Cell Reports)

Ранее доктор Хатзопулос и его коллеги продемонстрировали, что после инфаркта миокарда эндотелиальные клетки дают начало фибробластам, образующим рубцовую ткань.

«По-видимому, эндотелиальная система образует миоциты (мышечные клетки) во время гомеостаза, а затем, после инфаркта миокарда, она же переключается на образование рубцовой ткани. После повреждения регенерация обращается фиброзом. Понимание этого переключения приведет к новым стратегиям восстановления регенерации и обновления сердечной мышцы после инфаркта, в процессе старения или при таких заболеваниях, как диабет и высокое кровяное давление. Если мы сможем понять молекулярные механизмы, управляющие изменением направления развития, происходящим после повреждения, нам, возможно, удастся использовать какое-либо химическое вещество или препарат для восстановления регенерации и образования не рубцов, а мышцы. Мы считаем, что возможность сделать методы лечения пациентов после инфаркта миокарда более эффективными вполне реальна», – комментирует свое открытие доктор Хатзопулос.

Оригинальная статья:

Endothelial Cells Contribute to Generation of Adult Ventricular Myocytes during Cardiac