Nedavne studije blizanaca pokazale su nove načine regeneracije oštećenog srca
Zatajenje srca pogađa najmanje 26 milijuna ljudi diljem svijeta i odgovorno je za brojne smrtne slučajeve. Zbog porasta stanovništva koje stari, briga o srce postaje potreba koja dovodi do porasta izdataka. Došlo je do značajnog napretka u terapijskim tretmanima za srce i poduzima se mnogo preventivnih koraka, međutim, smrtnost i morbiditet su još uvijek vrlo visoki. Dostupno je vrlo malo mogućnosti liječenja i uglavnom se zasniva na transplantaciji srca za pacijente koji su stvarno u završnoj fazi i napreduju prema potpunom zatajenju srca.
Naše tijelo ima izvanrednu sposobnost samoizlječenja, na primjer jetra se može regenerirati kada je oštećena, naša koža također većinu vremena i jedan bubreg može preuzeti funkciju za dva. Nažalost, to ne vrijedi za većinu naših vitalnih organa – uključujući srce. Kada je ljudsko srce oštećeno – uzrokovano bolešću ili ozljedom – oštećenje je trajno. Na primjer, nakon srčanog udara, milijuni ili milijarde stanica srčanog mišića mogu biti izgubljeni zauvijek. Ovaj gubitak postupno slabi srce i dovodi do ozbiljnih stanja poput zatajenja srca ili ožiljaka na srcu koji mogu biti kobni. Do zatajenja srca obično dolazi kada kardiomiociti (vrsta stanica) postanu manjkavi. Za razliku od tritona i daždevnjaka, odrasli ljudi ne mogu spontano ponovno izrasti oštećene organe kao što je srce. U ljudskom embriju ili dok beba raste u maternici, srce stanice se dijele i množe što pomaže srcu da raste i razvija se devet mjeseci. Ali sisavci, uključujući ljude, nemaju sposobnost regeneracije srca budući da tu sposobnost gube naknadno iu potpunosti nakon otprilike tjedan dana od rođenja. Stanice srčanog mišića gube sposobnost dijeljenja i množenja te se stoga ne mogu regenerirati. To vrijedi i za druge ljudske stanice – mozak, leđna moždina itd. Budući da se te odrasle stanice ne mogu dijeliti, ljudsko tijelo ne može nadomjestiti oštećene ili izgubljene stanice što dovodi do bolesti. Iako je to i razlog zašto nikada ne postoji tumor srca – tumori nastaju zbog nekontroliranog rasta stanica. Ako se, međutim, omogući da se te stanice ponovno podijele, to bi moglo dovesti do "regeneracije" brojnih tkiva i pomoći da se popravi organ.
Jedina opcija koju svatko ima kada pati od slabog ili oštećeno srce ili bolest srca je primati transplantaciju srca. To ima mnoštvo aspekata koji općenito utječu na to da transplantacija ne postane stvarnost kod većine pacijenata. Prvo, srce koje donira "donor" mora biti zdravo srce prije nego što je donor preminuo, što znači da srce treba uzeti od mladih ljudi koji su umrli zbog bolesti ili ozljeda i ta stanja nisu utjecala na njihovo srce u svakom slucaju. Bolesnik potencijalni primatelj mora odgovarati srcu donora da bi primio transplantaciju. To znači dugo čekanje. Kao moguća alternativa, mogućnost stvaranja novih mišića u srcu diobom stanica mogla bi ponuditi nadu milijunima s oštećenim srcem. Znanstvena zajednica isprobala je i testirala mnoge postupke, međutim dosadašnji rezultati nisu bili učinkoviti.
U novoj studiji objavljenoj u stanica, Istraživači sa Sveučilišta u Kaliforniji, San Francisco, SAD su po prvi put razvili učinkovitu i stabilnu metodu na životinjskim modelima kako bi odrasle srčane stanice (kardiomiociti) podijelile i tako potencijalno popravile oštećeni dio srca1. Autori su identificirali četiri gena koji su uključeni u diobu stanica (tj. stanica koje se same množe). Kada su ti geni kombinirani s genima koji uzrokuju ponovni ulazak zrelih kardiomiocita u stanični ciklus, vidjeli su da se stanice dijele i razmnožavaju. Dakle, kada je funkcija ova četiri bitna gena poboljšana, srce tkivo je pokazalo regeneraciju. Nakon zatajenja srca kod bolesnika ova kombinacija poboljšava rad srca. Kardiomiociti su pokazali 15-20 posto podjele u trenutnoj studiji (u usporedbi s 1 posto u ranijim studijama) što potvrđuje pouzdanost i učinkovitost ove studije. Ova bi se studija tehnički mogla proširiti na druge organe jer su ova četiri gena zajednička značajka. Ovo je vrlo relevantno djelo jer svaka studija o srce prvo je vrlo komplicirano, a drugo, isporuka gena mora se obaviti oprezno kako se ne bi izazvali tumori u tijelu. Ovaj bi se rad mogao pretvoriti u vrlo moćan pristup za regeneraciju srca i drugih organa.
Druga studija Instituta za matične stanice Sveučilišta u Cambridgeu, UK, razvila je inovativan način popravka srce tkiva tako da donor uopće ne bi bio potreban2. Oni su koristili matične stanice za uzgoj živih dijelova "srčanog mišića" u laboratoriju koji su veliki samo 2.5 četvornih centimetara, ali izgledaju kao moćan potencijalni alat za liječenje pacijenata koji imaju zatajenje srca. Ovi flasteri imaju dobre izglede da se prirodno uklope u pacijentov srce tj. to je “potpuno funkcionalno” tkivo koje kuca i kontrahira se poput normalnog srčanog mišića. Raniji pristup ubrizgavanja matičnih stanica u tijelo za popravak srca bio je neuspješan jer matične stanice nisu ostale u srce mišić, ali se umjesto toga izgubio u krvi. Sadašnji flaster je "živo" i "kucajuće" srčano tkivo koje se može pričvrstiti na organ (u ovom slučaju srce) i tako se eventualna šteta može popraviti. Takvi bi se flasteri mogli uzgajati kad i kad postoji potražnja za pacijentom. To bi u biti nadmašilo potrebu čekanja na odgovarajućeg donora. Ove se zakrpe također mogu uzgajati pomoću srce pacijentovih vlastitih stanica eliminirajući rizike koji su uključeni u presađivanje organa. Asimilacija zakrpe u a oštećeno srce je invazivan postupak i zahtijeva ispravne električne impulse za izradu srce pobijediti dobro integriran s flasterom. Ali rizici uključeni u ovu vrstu postupka veći su od potpunog presađivanja srca koje je mnogo invazivnije. Tim se priprema za ispitivanja na životinjama i klinička ispitivanja u roku od 5 godina prije nego što bi se ovo moglo široko koristiti srce pacijenata.
***
{Izvorni istraživački rad možete pročitati klikom na vezu DOI koja se nalazi u nastavku na popisu citiranih izvora}
Izvor (i)
1. Mohamed i sur. 2018.,. Regulacija staničnog ciklusa za stimulaciju proliferacije kardiomiocita odraslih i regeneracije srca. Ćelija. https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.02.014
2. Sveučilište Cambridge 2018. Krpanje slomljenog srca. http://www.cam.ac.uk/research/features/patching-up-a-broken-heart. [Pristupljeno 1. svibnja 2018.]
