Sari la conținut
Clinica Stomatologica » Cercetătorii au reușit să regenereze celule musculare cardiace

Cercetătorii au reușit să regenereze celule musculare cardiace

Cercetători de la universitatea din Houston, SUA, au folosit o tehnologie unică cu ajutorul căreia au reparat și regenerat celulele musculare cardiace la șoareci, afectate în urma unui  infarct miocardic.

Descoperirea ar putea deveni o strategie clinică puternică pentru tratarea bolilor de inimă la om, potrivit savanților americani.

Noua tehnologie dezvoltată de echipa de cercetători utilizează acidul ribonucleic mesager sintetic (ARNm) pentru a furniza inimii șoarecilor factori de transcriere modificați (proteine care controlează conversia ADN-ului în ARN).

Descoperirile au fost publicate în Journal of Cardiovascular Aging.

„Nimeni nu a mai reușit să facă acest lucru într-o asemenea măsură și credem că ar putea deveni un posibil tratament pentru oameni”, a declarat Robert Schwartz, un reputat profesor de biologie și biochimie la colegiul de șiințe ale naturii și matematică din cadrul universității din Houston, care a condus studiul.

Cercetătorii au demonstrat că doi factori de transcriere modificați, Stemin și YAP5SA, lucrează împreună pentru a intensifica reproducerea cardiomiocitelor (celulele musculare cardiac) izolate din inimile șoarecilor. Eexperimentele au fost efectuate in vitro, pe culturi de țesuturi.

„Ce încercăm să facem este să dediferențiem cardiomiocitele într-o stare asemănătoare celulelor stem, astfel încât să se poată regenera și înmulți”, a explicat Siyu Xiao, un absolvent de doctorat.

Stemin activează în cardiomiocite proprietăți asemănătoare celulelor stem. Rolul crucial al factorului Stemin în aceste experimentele a fost descoperit de asistentul de cercetare, Dinakar Iyer, un profesor de biologie și biochimie, care declarat că că factorul de transcriere modificat „a schimbat complet datele problemei”. La rândul său, factorul YAP5SA are rolul de a promova dezvoltarea cordului ceea ce determină miocitele să se reproducă și mai mult.

Într-o altă descoperire, care urmează să fie publicată în același jurnal, echipa va raporta că factorii de transcriere modificați, Stemin și YAP5SA, au reparat inimile deteriorate ale șoarecilor in vivo. Mai mult, nucleele miocitelor s-au replicat de cel puțin 15 ori în 24 de ore după injecții cardiace care au livrat factorii de transcriere modificați.

„Când ambii factori de transcriere au fost injectați în inimile șoarecilor adulți cu infarct, rezultatele au fost uimitoare. Laboratorul a descoperit că miocitele cardiace s-au înmulțit rapid într-o zi, în timp ce, în următoarea lună, inimile au fost reparate aproape de o funcție normală de pompare cardiacă al unui cord cu mici cicatrici”, a declarat prof. Schwartz.

Bradley McConnell, profesor de farmacologie, și studentul Emilio Lucero, de la colegiul de farmacie UH, au colaborat la studiu producând modelul de șoarece adult cu infarct.

Potrivit cercetătorilor, un beneficiu suplimentar al utilizării de ARNm sintetic, este că acesta dispare în câteva zile, spre deosebire de livrarea virală. Terapiile genice livrate celulelor cu ajutorul vectorilor virali ridică mai multe probleme de biosecuritate, deoarece adenovirusurile nu pot fi oprite cu ușurință. Livrarea pe bază de ARNm are loc rapid și apoi compusul este asimilat de organism și dispare.

Schwartz și Iyer au lucrat la acest studiu timp de mai mulți ani, iar Xiao s-a concentrat pe această cercetare pe parcursul studiilor doctorale la UH. A absolvit în toamna anului 2020.

„Mă simt onorat și norocos că am lucrat la acest proiect. Este un studiu uriaș în regenerarea inimii, având în vedere și strategia ingenioasă de a utiliza ARNm pentru a livra Stemin și YAP5SA”, a precizat Xiao.

Descoperirile sunt deosebit de importante, ținând cont de faptul că mai puțin de 1% din celulele musculare cardiace adulte se pot regenera. „Cei mai mulți oameni trăiesc până la moarte cu majoritatea cardiomiocitelor pe care le-au dobândit în prima lună de viață”, a mai prcizat cercetătoarea. În urma unui atac de cord, când celulele musculare cardiace mor, capacitatea de contracție a inimii poate fi pierdută.

Articolul Cercetătorii au reușit să regenereze celule musculare cardiace apare prima dată în 360medical.ro.