Радиотерапия омолодила кардиомиоциты мышей и помогла им быстрее проводить импульс

Американские медики выяснили, что радиотерапия, которую используют для лечения сердечных аритмий, запускает в миокарде сигнальные пути, которые активны в эмбриогенезе, и тем самым улучшает его проводящую функцию. Чтобы понять это, врачи проанализировали РНК из миокарда мышей, получивших дозу ионизирующего излучения в область сердца. Медики считают, что радиотерапия помогла кардиомиоцитам вернуться в молодое состояние и начать лучше работать. Исследование опубликовали в Nature Communications.

Для того чтобы устранить сердечные аритмии, которые возникают из-за дополнительного очага автоматизма, этот очаг удаляют. Такая операция называется абляцией, и для разрушения участка, генерирующего патологические импульсы, в ней используют либо радиочастотную электромагнитную энергию, либо замораживание тканей до −70 градусов Цельсия. Недавно появился новый метод абляции с помощью малых доз гамма-излучения. В клинических исследованиях он показал свою эффективность в терапии пациентов с устойчивой к лечению аритмией — число приступов желудочковой тахикардии у них уменьшилось на 94 процента. У таких сложных пациентов не всегда удается достичь хорошего результата другими методами абляции.

Считалось, что абляция с помощью радиации действует сходно с остальными ее видами — разрушает очаг автоматизма. Американские исследователи заметили, что эффект от нее развивается очень быстро — в течение нескольких дней, а не месяцев, как при других видах абляции. Команда кардиологов во главе со Стейси Рентшлер (Stacey L. Rentschler) из Университета Вашингтона в Сент-Луисе решила разобраться, почему после воздействия радиации на сердечную мышцу эффект наступает так быстро.

Сначала медики проанализировали строение сердца четырех умерших пациентов, которым при жизни делали радиационную абляцию. Исследователи заметили, что распространение фиброза в участках после радиотерапии не отличался от распространения фиброза в других участках сердца, а значит маловероятно, что фиброз очагов автоматизма облегчил состояние больных.

Дальнейшие эксперименты ученые продолжили на сердцах шести мышей, на которые воздействовали ионизирующим излучением (доза в 25 грей). Медики убедились, что радиотерапия ускоряет проведение электрического импульса по миокарду. Затем исследователи секвенировали РНК из сердца (методом bulk RNA sequencing) через 2 недели и через 6 недель после воздействия радиации, чтобы посмотреть, как изменилась экспрессия генов. Для этого экспериментальных мышей сравнивали с контрольной группой (6 животных).

Оказалось, что радиотерапия активировала в миокарде сигнальный путь Notch, а вместе с ним и натриевые каналы. По-видимому, это и устраняло аритмию у людей. Путь Notch задействован в эмбриогенезе, и у взрослых животных не работает.

Медики считают, что активация сигнального пути Notch позволяет кардиомиоцитам вернуться в молодое состояние и улучшить свои функции. В дальнейших исследованиях врачи будут работать над уменьшением дозы ионизирующего излучения, чтобы свести к минимуму возможные негативные побочные эффекты у пациентов.

Кардиологи постоянно разрабатывают новые методы лечения болезней. Так недавно пациенту с ишемической кардиомиопатией пересадили заплатки с кардиомиоцитами, полученными из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток.

Анастасия Кузнецова-Фантони