Cercetarea permite oamenilor de stiinta sunt cu un pas mai aproape de regenerarea inimii deteriorate.

Cercetatorii de la Universitatea din Pennsylvania au identificat celule progenitoare, cum ar fi celulele stem, care formează mușchiul cardiac foarte

Celulele Hopx + (verde) în embrioni timpurii, care sunt capabile de divizare. Roșu - este proliferează kletki albastru - este nucleul celulelor.

Metode de tratare a insuficienței cardiace, în viitor, va include probabil celule stem și factori de creștere asociate, care va regenera muschiului inimii. Oamenii de stiinta de la Scoala Perelman de Medicina de la Universitatea din Pennsylvania au făcut un pas important spre acest viitor, identificarea celulelor progenitoare, cum ar fi celulele stem, care produc doar cardiomiocite.

Am identificat celule progenitoare, care au ca scop crearea mușchiului inimii, și a început să identifice factorii care cauzează creșterea celulelor și formarea de cardiomiocite, „- a spus autorul senior Jonathan Epstein, MD, sef al departamentului de biologie celulara si de dezvoltare.

Raport al Dr. Epstein si laboratorul lui va fi publicata in aceasta saptamana intr-un articol in revista Science.

Evoluția inimii stâng al mamiferelor, cu relativ puțin capacitatea de a se vindeca, în comparație cu pielea, oasele și alte țesuturi, posibil datorită faptului că procesul de regenerare pronunțată ar putea pune în pericol funcționarea inimii. Cu toate acestea, oamenii de știință încearcă să găsească modalități de a spori capacitatea de regenerare limitată a caracteristicilor inimii și de studiu din faza embrionară a vieții, în care inima este format din celule progenitoare cardiace, cum ar fi celulele stem.

Obiectivul principal al studiului a fost de a intelege modul in care celulele progenitoare cardiace dau naștere la diferite tipuri de celule mature ale inimii, care includ celulele musculare (cardiomiocite) și celule endoteliale care căptușesc camerele inimii și a valvelor. În special, oamenii de stiinta dorit sa identifice celulele progenitoare care maturate numai la starea de celule progenitoare cardiace multipotente.

cardiomyoblast

In noul studiu, dr Epstein si colegii sai au identificat un predecesor inima le-a numit cardiomyoblast care a dat naștere cardiomiocite exclusiv. Descoperirea a fost făcută un pic neașteptat, ca cercetatorii de la laboratorul de Dr. Epstein au efectuat experimente in celule cardiace progenitoare șoarece, observând celule diferite folosind balize fluorescente și vizionarea modul în care acestea proliferează și mature. Oamenii de știință au descoperit ca celulele progenitoare cardiace proteină marcată numita cardiomiocite Hopx, formate întotdeauna.

„Ne-am gândit că ar putea fi, de asemenea, remarcat celule progenitoare multipotent Hopx, dar au fost surprinși să afle că marchează numai celulele care vor deveni muschiului inimii. Când am făcut-o - în laborator, a fost un moment interesant „, - a spus dr Epstein.

Hopx a fost cunoscut ca un marker al celulelor precursoare ale altor tesuturi, inclusiv intestin, foliculii si plamani. Dr. Epstein si colegii sai mai întâi legat de dezvoltarea inimii într-un studiu publicat în 2002, menționând că rezultatele sale de eliminare in defecte cardiace severe la soareci si peste zebra.

Pentru a afla mai multe despre rolul Hopx în dezvoltarea inimii, co-autor plumb Rajan Jain, un cardiolog si instructor in cadrul Departamentului de Medicina, este overexpressed in inima embrionare de soareci si a remarcat faptul că, în stadii incipiente de dezvoltare a acestei supraexpresia duce la o creștere a numărului de cardiomiocite. El a constatat că Hopx are acest efect prin inhibarea activității genelor din calea de semnalizare Wnt, care ajută la menținerea unei anumite celule multipotente, cum ar fi starea de celule stem. In schimb, celulele din inimile embrionare lipsit Hopx, au avut niveluri mai ridicate de semnalizare Wnt, ceea ce duce la un număr mult mai mic de miocite.

Cercetatorii stiu deja ca inhibarea Wnt semnalizare in celulele progenitoare multipotente, tinde să-i încurajeze să se mute la un tip de celule mai mature. Inima si a altor tesuturi, acest proces este asociat cu activitatea unei alte proteine ​​numite bmp. Jane si colegii sai au descoperit ca Hopx este un mediator important pentru dezvoltarea celulelor cardiace prin legarea cu proteine ​​Smad pentru a reprima Wnt de semnalizare.

aplicatii viitoare

Concluzii extinderea cunoștințe de bază cu privire la modul de a dezvolta inima de mamifere. Ele pot accelera de cercetare în acest domeniu - nu numai pentru că oamenii de știință au acum markerul final - Hopx, - care pot fi utilizate pentru a izola precursori cardiomyoblast care formeaza celule specifice ale mușchiului inimii.

Lucrarea poate accelera de asemenea, dezvoltarea de tratamente viitoare pentru boli de inima, care poate consta din injecții cardiomyoblast în inima deteriorat. Eforturile inițiale pentru a trata muschiului cardiac deteriorat în modele animale și la oameni, folosind celule progenitoare cardiace multipotente sau celulele stem sunt celulele musculare, au avut un oarecare succes, precum și un start fals și rezultate controversate, în special - datorită faptului că foarte puțin era cunoscut pe dezvoltarea cardiomiocite.

„Avem într-adevăr nevoie de anumite celule precursoare cardiomiocitelor, și cu ajutorul acestui studiu, putem identifica și șterge aceste celule progenitoare“, - a declarat co-autorul principal Detsyan Lee, dr.

„Înțelegerea în cazul în care o determinare soarta cardiomiocitică, ce semnale sunt implicate în acest, și modul în care celula este capabil să integreze toate acestea - va spori capacitatea noastra de a crea noi terapii“, - a spus dr Jane.

El observa ca aceste noi tratamente pot include nu numai metodele bazate pe terapia celulară, dar, de asemenea, zonele de bioinginerie implantate ale mușchiului inimii.

„Mai mult decât atât, cunoașterea modului Hopx și de alți factori ajuta la crearea miocite în inima embrionului ar putea duce la medicamente care va stimula inima adulților să elaboreze propriile lor miocitelor noi“, - spune Dr. Epstein. El a menționat că cercetarea de bază anterioare cu privire la modul in curs de dezvoltare de celule sanguine, a condus la dezvoltarea de medicamente, cum ar fi factorul de creștere a celulelor roșii din sânge EPO și alb rapel de celule din sânge GM-CSF.

Următorul pas de oameni de stiinta de la laboratorul de Dr. Epstein în această linie de cercetare este de a vedea dacă cardiomyoblast și alți factori care generează celulele musculare cardiace in embrion, pentru a face același lucru la vârsta adultă, după infarct miocardic, sau alte daune. „Speram ca intelegerea modului in care se intampla acest lucru fatul va ajuta la detectarea celulelor care joacă un rol similar în inima unui adult“, - a spus dr Epstein.