Прояснен механизм регенерации тканей сердечной мышцы у рыб
Сразу две группы ученых представили результаты экспериментов над аквариумными рыбками , из которых следует, что основную часть работы по восстановлению тканей сердца выполняют не стволовые клетки, а зрелые кардиомиоциты (мышечные клетки).
Флуоресцирующие кардиомиоциты восстанавливают ткань сердечной мышцы через 7 (сверху), 14 (в середине) и 30 дней после повреждения. Пунктирная линия показывает, какая часть органа была отсечена. (Иллюстрация из журнала Nature.) |
Данио рерио — удобный модельный организм, используемый для изучения процессов развития и функций генов. Он также интересен своими выдающимися способностями к регенерации тканей сердечной мышцы: даже при удалении значительной части желудочка его сердце со временем возвращается в нормальное состояние. В организме человека и других млекопитающих кардиомиоциты тоже могут обновляться, но это не помогает справиться с серьезными повреждениями, вызываемыми, к примеру, острым инфарктом миокарда.
Задавшись целью выяснить, что позволяет данио рерио восстанавливать ткани миокарда, первая группа ученых, в которую вошли специалисты из Испании и США, вывела отдельную линию рыбок с флуоресцирующими кардиомиоцитами. Затем они удалили часть сердца животных и стали наблюдать за тем, как оно будет приходить в норму.
В результате выяснилось, что «новая» ткань точно так же светится зеленым. Это означает, что материалом для восстановления послужили изначально отмеченные кардиомиоциты, а не стволовые клетки. По словам авторов, мышечные клетки, находившиеся рядом с местом повреждения, проходили дедифференцировку, отделялись друг от друга и теряли свою обычную форму, готовясь к тому, чтобы снова начать делиться.
Руководитель исследования Хуан Карлос Исписуа Бельмонте (Juan Carlos Izpis a Belmonte) из замечает, что дедифференцированные клетки, которые наблюдались в экспериментах, напоминают «спящие» кардиомиоциты, встречающиеся в поврежденных тканях сердца млекопитающих. «Эти «спящие» клетки просто не переходят к следующему этапу программы — не разрастаются, — говорит исследователь. — Кажется, млекопитающие тоже пытаются восстанавливать ткани, но им что-то мешает».
Вторая научная группа, объединившая биологов из США, пришла к аналогичным выводам. В ее экспериментах свечение клеток данио рерио было поставлено в зависимость от экспрессии гена gata4, действие которого необходимо для формирования сердца в период эмбрионального развития. Как сообщается, в неповрежденном органе флуоресценция не отмечалась, но при удалении части сердца кардиомиоциты начинали светиться.
Полные версии отчетов ( и ) опубликованы в журнале .
Героическая наукостойкая данио рерио.
