Используя естественные коммуникационные возможности организма, биологи смогли дать команду сердцу излечиться после инфаркта
Работа биологов под руководством доктора биологии Раджа Кишора из медицинской школы Темпльского университета проливает свет на роль экзосомов в функционировании организма и в потенциале способна совершить новый шаг в лечении распространённой болезни — инфаркта миокарда, или сердечного приступа.
Экзосомы — это микроскопические внеклеточные везикулы (пузырьки) диаметром до 100 нм, выделяемые в межклеточное пространство клетками различных тканей и органов. Их обнаружили в 80-х годах прошлого века, и сначала решили, что таким образом клетки избавляются от ненужных продуктов жизнедеятельности.
Как появляются экзосомы / Википедия
Но позже, при изучении работы раковых клеток, биологи обнаружили, что это вовсе не отходы, а своеобразные коммуникационные средства — наподобие записок в бутылках, брошенных в воду. С их помощью раковые опухоли общались со своими отдалёнными метастазами. Чуть позже стало понятно, что практически все клетки в теле используют такой механизм для общения друг с другом. Кроме этого, экзосомы участвуют во многих других процессах, и полностью их роль пока ещё не изучена.
Биологи Темпльского университета занимались изучением способов восстановления сердца после инфаркта. Известно, что сердце практически не умеет само себя залечивать — повреждения в результате инфаркта остаются шрамами на сердце, ему приходится работать в усиленном режиме, чтобы обеспечивать перекачку крови, ткани сердца разрастаются, а сила сжатия уменьшается.
Казалось бы, это заболевание просто необходимо попробовать вылечить при помощи стволовых клеток — тех из них, которые являются плюрипотентными (могут превратиться в любую нужную клетку). К сожалению, простое введение стволовых клеток в ткани сердца ничего не даёт — обычно большинство из них просто умирает. А с выжившими клетками есть другой риск — они могут превратиться в тератому, опухоль, в которой присутствует каша из совершенно разных тканей организма. В некоторых случаях такая опухоль появляется в организме в результате наличия недоразвитого паразитического сиамского близнеца.
Биологи под руководством Кишора уже несколько лет пытаются изучить роль экзосом в организме. В этих пузырьках содержится ДНК, мРНК, микроРНК и различные белки. мРНК, также известная, как информационная РНК — фактически инструкция, по которой синтезируются новые белки. Поэтому команда биологов задумалась — а нельзя ли использовать эти экзосомы как команды для клеток сердца на саморемонт?
Учёные взяли две группы мышей. Одна получила экзосомы, добытые из стволовых клеток. Другая, контрольная — экзосомы фибробластов. Сердечки мышей были поражены инфарктом. И первая группа мышей показала неоспоримо лучшие результаты восстановления после болезни.
У них выжило больше мускульной ткани, на сердечках появилось меньше шрамов, меньшее количество сердечной ткани отмерло. В районе поражения было отмечено гораздо лучшее развитие сосудистой системы, что послужило причиной улучшения циркуляции крови и снабжения кислородом мышечной ткани сердца. Сердца вырабатывали больше своих собственных стволовых клеток, которые затем превращались в клетки мышечной ткани. Сердца мышей первой группы бились активнее и не разрослись так сильно, как у другой группы.
«Наша работа показывает, что лучший способ восстановления сердца — это усиление его возможностей по самовосстановлению, и увеличение его способности лечиться,– сказал доктор Кишор. — Таким образом можно избежать рисков, связанных с возникновением тератом и других осложнений терапии стволовыми клетками. Это очень волнующее развитие в теории заболеваний сердца».
В продолжении исследования учёные проверили, не несёт ли ответственность за эти процессы наиболее часто встречающаяся в экзосомах молекула микроРНК, регулирующая гены — miR-294. При введении этой молекулы в стволовые клетки сердца, которые затем превращаются в клетки мышечной ткани, было замечено несколько процессов, сходных с теми, что происходили после введения целых экзосомов. Но стало понятно, что не одна лишь эта молекула отвечает за всю их полезную работу.
Будущие исследования помогут развить экзосомную терапию, и в теории приведут нас к её использованию в лечении сердечных приступов у людей.
- Источник(и):
- Войдите на сайт для отправки комментариев