Исследователи из Института Вейсмана добились полной регенерации сердца взрослых мышей после инфаркта. Это удалось осуществить, изменив активность гена Erbb2.
Работа опубликована в Nature Cell Biology.
Чтобы понять, как ген Erbb2 влияет на формирование клеток сердца, ученые нокаутировали его в кардиомиоцитах.
В результате у новорожденных мышей наблюдалась дилатационная кардиомиопатия — стенки сердца мышей были тонкими и растянутыми. Было показано, что в отсутствии гена Erbb2 кардиомиоциты не делятся. С другой стороны, увеличение активности Erbb2 выше нормального уровня вызвало ускоренное деление и чрезмерное увеличение отдельных клеток сердца. У таких мышей вырастало гигантское сердце с недостаточным объемом камер.
Оказалось, что добиться практически полной регенерации сердца можно в том случае, если активировать работу гена Erbb2 только на определенное время – непосредственно после инфаркта. В таком случае мышечная ткань сердца у экспериментальных мышей полностью возвращалась в физиологическую норму. При этом у контрольных животных после инфаркта на миокарде формировались рубцы.
По словам ученых, активация Erbb2 приводит к тому, что кардиомиоциты «дедифференцируются» — возвращаются к своему более раннему состоянию, промежуточному между эмбриональной
и взрослой клеткой. В нем они могут делиться и затем дифференцироваться в новые
клетки сердца. Другими словами, Erbb2 отбрасывал клетки на шаг назад к эмбриональной стадии, а затем, остановив свою деятельность, способствовал процессу
регенерации.
Сердечная недостаточность и ишемическая болезнь сердца являются ведущими причинами смерти в мире. В отличие от клеток крови, волос или кожи, которые обладают способностью самообновления, клетки сердца перестают делиться вскоре после рождения ребенка. Ученые собираются продолжить изучение других белков, участвующих в регенерации и развитии сердца, что позволит в будущем лучше понять механизм обновления кардиомиоцитов.