Natukoy ng mga siyentipiko ang dahilan ng kakulangan ng kakayahang muling buuin ang mga selula ng kalamnan ng puso

Natuklasan ng mga mananaliksik ng stem cell sa Unibersidad ng California, Los Angeles kung bakit ang mga pang-adultong selula ng kalamnan ng puso, na tinatawag na cardiomyocytes, ay nawalan ng kakayahang mag-proliferate, at maaaring ipaliwanag kung bakit ang puso ng tao ay may limitadong kapasidad sa pagbabagong-buhay.

Ang pananaliksik, na isinasagawa sa mga linya ng cell at mga daga, ay maaaring humantong sa pagbuo ng mga pamamaraan upang muling i-reprogram ang mga selula ng kalamnan ng puso nang direkta sa mga puso ng mga pasyente, na nagpapahintulot sa kanila na lumikha ng bagong kalamnan at mag-ayos ng pinsala, sabi ni Dr. Robb MacLellan ng Eli at Edythe Broad Center ng Regenerative Medicine at Stem Cell Research sa UCLA.

Hindi tulad ng mga newt at salamander, ang adultong katawan ng tao ay hindi maaaring kusang buuin ang mga nasirang organo gaya ng puso. Gayunpaman, ipinakita ng mga kamakailang pag-aaral na ang mga mammal ay may kakayahang muling buuin ang puso sa napakaikling panahon - sa loob ng unang linggo ng buhay. Pagkatapos ang kakayahang ito ay nawala. Ngunit kung ito ay naroroon sa isang pagkakataon, marahil ito ay maibabalik?

Na-publish sa peer-reviewed Journal of Cell Biology, ang pananaliksik ni Dr. McLellan ay nagpapakita na posibleng i-reset ang cellular clock pabalik sa isang panahon kung kailan ang mga cardiomyocyte ay may kakayahan na dumami at mag-ayos ng kalamnan ng puso.

"Ang mga salamander at iba pang mas mababang mga organismo ay may kakayahang i-dedifferentiate ang kanilang mga cardiomyocytes, o ibalik ang mga ito sa isang mas maaga, mas primitive na estado, na nagpapahintulot sa mga cell na ito na muling pumasok sa cell cycle, na lumilikha ng bagong kalamnan sa puso," sabi ni Dr. McLellan, isang associate professor ng cardiology at physiology. "Sa mga mammal, nawawala ang potensyal na ito. Kung alam natin kung paano ito ibabalik, o alam natin ang dahilan kung bakit hindi dumarami ang mga adult cardiomyocyte, maaari nating subukang humanap ng paraan para muling buuin ang puso gamit ang sariling pamamaraan ng Kalikasan."

Ang mga cardiomyocyte ay nagmula sa mga progenitor stem cell, o mga precursor cell, na bumubuo sa puso sa pamamagitan ng paglaganap. Kapag ang puso ay nabuo, ang mga myocytes ay nagbabago mula sa hindi pa gulang hanggang sa mature na mga selula, na hindi na kayang magparami. Sa mga newt at salamander, ang mga bagay ay naiiba: ang kanilang mga cardiomyocytes ay maaaring bumalik sa isang hindi pa gulang, o primitive, estado at, sa sandaling muli ay nakakakuha ng kakayahang dumami, ayusin ang pinsala, at pagkatapos ay muling magbago sa mga mature na selula.

Ayon kay Dr. McLellan, ang dahilan kung bakit hindi nagagawa ng mga cardiomyocyte ng tao ang pareho ay medyo simple: sa kanilang mas primitive na estado, ang mga cardiomyocyte ay nawawalan ng kakayahang magkontrata ng normal, na mahalaga para sa wastong paggana ng puso. Dahil ang mga tao ay mas malaki kaysa sa mga newt at salamander, ang ating mga puso ay kailangang maging mas mahusay upang mapanatili ang pinakamainam na presyon ng dugo at normal na sirkulasyon.

"Habang kami ay nagbago, upang mapanatili ang pinakamainam na presyon ng dugo at sirkulasyon, kinailangan naming isuko ang kakayahang muling buuin ang kalamnan ng puso," sabi ni McLellan. "Ang nakuha namin ay mas mahusay na mga cell ng kalamnan ng puso at isang puso. Ngunit iyon ay isang trade-off."

Naniniwala si Dr. McLellan na ang pansamantalang pagpigil sa pagpapahayag ng mga protina na humaharang sa makinarya ng cell cycle ay maaaring mapilitan ang mga adult cardiomyocyte na bumalik sa cell cycle, ibig sabihin, para dumami. Ang mga pamamaraan na ito ay dapat na mababalik, upang ang epekto ng pag-target sa mga protina na responsable para sa paglaganap ay mawala pagkatapos na ayusin ang pinsala. Ang mga cardiomyocyte ay babalik sa mga mature na selula at magsisimulang tumulong sa naibalik na pagkontrata ng kalamnan sa puso. Upang patumbahin ang mga protina na nagpapanatili sa myocytes sa isang mature na estado, isinasaalang-alang na ni Dr. McLellan ang paggamit ng mga nanoparticle upang maghatid ng maliit na nakakasagabal na RNA sa puso.

Sa isang myocardial infarction, ang bahagi ng puso ay hindi na binibigyan ng oxygen, at ang mga cardiomyocyte ay namamatay, na pinalitan ng scar tissue. Hindi mahirap hanapin ang nasirang bahagi ng puso, at kung ang isang paraan ay binuo para sa reprogramming ng sariling myocytes ng pasyente, isang sistema na kumokontrol sa aktibidad ng nais na protina at may kakayahang ibalik ang myocytes sa isang primitive na estado ay maaaring ipakilala sa nasirang lugar. Papayagan nito ang patay na kalamnan ng puso na mapalitan ng isang buhay.

"Ang kakayahan ng mas mababang mga organismo na muling makabuo at kung bakit hindi ito nangyayari sa mga tao ay tinalakay nang mahabang panahon. Ito ang unang artikulo na nagbibigay ng paliwanag kung bakit ito nangyayari," komento ni Propesor McLellan sa kanyang trabaho.

Napakaraming usapan tungkol sa paggamit ng mga human embryonic stem cell (hESCs) o reprogrammed induced pluripotent stem cells (iPSCs) upang muling buuin ang puso. Gayunpaman, hindi alam kung anong antas ng pagbabagong-buhay ang maaaring makamit o kung gaano kahalaga ang mga benepisyo.

"Sa aking pananaw, ito ay isang potensyal na mekanismo para sa pagbabagong-buhay ng kalamnan ng puso nang hindi gumagamit ng mga stem cell," sabi ni Dr. McLellan. "Sa kasong ito, ang bawat tao ay magiging isang mapagkukunan ng mga cell para sa kanilang sariling pagbabagong-buhay."

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]