ТАСС, 12 мая. Российские биофизики выяснили, что поврежденная сердечная ткань лучше всего восстанавливается, если для ее "починки" используются относительно молодые стволовые клетки возрастом в 15-28 дней. Об этом пишет пресс-служба МФТИ со ссылкой на статью в научном журнале Scientific Reports.
"Мы обнаружили, что те клетки, которые подсаживали после 28-го дня от начала дифференцировки, использовать уже нельзя, потому что они не объединяются с сердечной тканью. Они к ней прирастают, но они не функциональны, не создают единства с сердечными волокнами", – прокомментировал руководитель исследования, заведующий лабораторией в МФТИ Константин Агладзе.
Сердце человека – уникальный орган, клетки которого могут и спонтанно вырабатывать электрические импульсы, и сокращаться. Причем для этого им не нужен постоянный поток команд от нервной системы. Эти сигналы генерируют и распространяют так называемые клетки-водители, а кардиомиоциты – мышечные клетки – используют их для того, чтобы сокращаться и расслабляться в корректные моменты времени.
Если эти клетки начинают хуже взаимодействовать, а сигналы между ними идут со сбоями, в работе сердца могут проявиться серьезные нарушения. Ученые достаточно долгое время пытаются выяснить, как такие сбои возникают. Для этого они используют не только экспериментальные данные, но и компьютерные модели, которые детально имитируют работу сердца.
"Заплатка" для сердца
Агладзе и его коллеги уже много лет изучают то, как работают кардиомиоциты и клетки-водители, а также пытаются воспроизвести сердечную ткань с помощью стволовых клеток. К примеру, недавно его команда разработала своеобразное "сердце в пробирке", с помощью которого можно оценивать, насколько различные лекарства опасны для сердечной ткани. Кроме того, ученые создали прототипы своеобразных "заплаток" для сердечной мышцы.
В своей новой работе российские биофизики проверили общепринятое представление о том, что подобные "заплатки" нужно выращивать из зрелых перепрограммированных стволовых клеток возрастом от одного до двух месяцев.
Для этих экспериментов ученые подготовили несколько образцов поврежденной сердечной мышцы. "Починить" ее ученые попытались с помощью культур стволовых клеток, которые превратили в заготовки кардиомиоцитов. Подобные клетки ученые выращивали внутри специальных культур и пробирок в течение 12 или более дней, после чего вводили их в мышцу и следили за тем, как внутри нее менялся характер передачи сигналов.
Опыты показали, что общепринятые представления были ошибочными. Лучше всего такие задачи решали стволовые клетки в возрасте от 15 до 28 дней, которые могут встраиваться в поврежденную мышцу, соединяться с уже существующими кардиомиоцитами и восстанавливать единую сеть передачи сигналов. В опытах с "зрелыми" заготовками этих клеток возрастом в 1-2 месяца этого, как выяснили Агладзе и его коллеги, не происходило.
С чем связаны различия в их поведении, ученые пока не знают, но планируют понять это в ближайшее время. Если получится узнать, почему это происходит, можно будет подобрать оптимальную стратегию для того, чтобы использовать стволовые клетки для лечения болезней сердца уже в ближайшем будущем.