Обнаружен центральный узел для восстановления сердца
Исследователи из Университетской больницы Бонна (UKB) и Боннского университета выявили ранее неизвестный сигнальный путь в иммунной системе, который помогает клеткам сердца новорожденных выживать и регенерировать после повреждения. Эти результаты могут открыть новые возможности для будущих методов лечения, направленных на восстановление поврежденных сердец взрослых после инфарктов или хронических сердечно-сосудистых заболеваний. Исследование опубликовано в журнале Cell Communication and Signaling (Springer Nature).
В отличие от сердец взрослых, сердца новорожденных млекопитающих способны временно регенерировать после повреждения. Однако эта замечательная способность быстро утрачивается в первые дни жизни. В новом исследовании ученые изучали, как сердца новорожденных реагируют как на повреждение сердца, так и на перегрузку давлением — состояние, имитирующее хронический стресс для сердца.
Иммунные клетки взаимодействуют посредством сигнальных путей, функционирующих как цепочка домино. В этом процессе сигнальные молекулы запускают следующий сигнал, пока не будет инициирована реакция. В экспериментах на новорожденных мышах исследовательская группа обнаружила, что три сигнальные молекулы, связанные с иммунной системой — CCL4, S100A8 и C1QA — совместно активируют рецептор TLR2 на клетках сердечной мышцы. Активация этого пути стимулировала пролиферацию клеток сердца, повышала выживаемость клеток сердечной мышцы и снижала клеточную смерть.
«Наши результаты выявляют неожиданную ось взаимодействия между иммунными сигналами и клетками сердечной мышцы, которая поддерживает регенерацию в неонатальном сердце», — сказала ведущий автор исследования Мона Малек Мохаммади, руководитель исследовательской группы в Институте физиологии I при UKB и Боннском университете. «Мы были особенно удивлены, обнаружив, что TLR2 действует как центральный узел, связывающий воспалительные сигналы с регенеративными реакциями».
Чтобы подтвердить важность TLR2, исследователи использовали генетически модифицированных мышей, у которых отсутствовал этот рецептор. Эти мыши не смогли адаптироваться к сердечному стрессу и быстро развили сердечную недостаточность. «Это показывает, что TLR2 необходим для поддержания защитных и регенеративных реакций в сердце новорожденных», — говорит соавтор исследования Джулия Нике.
Важно отметить, что исследование также показало, что экспрессия TLR2 значительно выше в клетках сердца новорожденных, чем в клетках сердца взрослых, что предполагает, что потеря этого сигнального пути может способствовать низкой регенеративной способности сердца взрослых.
Исследователи считают, что эти результаты в конечном итоге могут помочь ученым разработать методы лечения, которые активируют механизмы восстановления, подобные неонатальным, в сердцах взрослых после инфаркта миокарда или сердечной недостаточности. «Современные методы лечения сердечно-сосудистых заболеваний в основном замедляют прогрессирование заболевания», — сказал Малек Мохаммади. «Наша долгосрочная цель — способствовать истинному восстановлениюи регенерации сердца».