U studiji koja je započela na paru braće i sestara novorođenčadi sa rijetkim srčanim defektom, istraživači Johns Hopkinsa kažu da su identificirali ključni molekularni prekidač koji regulira diobu srčanih ćelija i normalno isključuje proces oko vremena rođenja. Njihovo istraživanje, kako izvještavaju, moglo bi unaprijediti napore da se proces ponovo pokrene i regenerira srčano tkivo oštećeno srčanim udarima ili bolešću.
"Ova studija pruža nadu da ćemo jednog dana moći pronaći način da obnovimo sposobnost srčanih stanica da se dijele kao odgovor na ozljedu i da pomognemo pacijentima da se oporave od mnogih vrsta srčane disfunkcije", kaže kardiolog Daniel P. Sudija, MD, direktor Centra za nasljedne srčane bolesti Johns Hopkins Instituta za srce i vaskularne bolesti. "Stvari se obično dobro zacjeljuju u mnogim dijelovima tijela kroz diobu stanica, osim u srcu i mozgu. Iako je drugi rad izazvao veliko uzbuđenje oko mogućnosti liječenja matičnim stanicama, naše istraživanje nudi potpuno drugačiji smjer za nastaviti u pronalaženju načina da se popravi oštećeno srce."
Za razliku od većine drugih ćelija u telu koje redovno odumiru i regenerišu se, ćelije srca se retko dele nakon rođenja. Kada su te ćelije oštećene srčanim udarom, infekcijom ili drugim sredstvima, povreda je nepopravljiva.
Judgeovi novi nalazi, objavljeni na internetu 4. marta u časopisu Nature Communications, proizašli su iz uvida u genetsku mutaciju koja je odgovorna za omogućavanje ćelijama da nastave da se repliciraju u srcu u vrlo rijetkim slučajevima.
Otkriće je, kaže Džadž, počelo pričom o dvoje beba, braće i sestara rođenih u godinama razmaka, ali svakom od njih u prvim nedeljama dijagnostikovana srčana insuficijencija. Jedan je podvrgnut transplantaciji srca u dobi od tri mjeseca; drugi sa pet meseci. Kada su patolozi pregledali njihova oštećena srca nakon što su uklonjena, bili su zaintrigirani otkrivši da se srčane ćelije beba nastavljaju dijeliti - proces koji se nije trebao dogoditi u njihovim godinama.
Istraživači su zatim tražili genetske abnormalnosti koje bi mogle objasniti ovaj fenomen skeniranjem malog procenta njihovog cjelokupnog genoma odgovornog za kodiranje proteina. Jedna se istakla: ALMS1, u kojoj je svako od pogođene djece imalo dvije abnormalne kopije.
Istraživači Johns Hopkinsa su također kontaktirali kolege u bolnici za bolesnu djecu u Torontu, Kanada, koji su otkrili istu proliferaciju srčanih ćelija kod pet pacijenata odojčadi, uključujući dvije grupe braće i sestara. Genetska analiza je pokazala da su ta djeca imala mutacije u istom genu ALMS1, što izgleda uzrokuje nedostatak Alström proteina koji narušava sposobnost srčanih ćelija da prestanu da se dijele prema rasporedu. Odjeljenje za bijeg može biti odgovorno za razorno oštećenje srca kod svih novorođenčadi, kaže sudija.
Ove mutacije, ispostavilo se, također su povezane s poznatim rijetkim recesivnim poremećajem zvanim Alströmov sindrom, stanjem povezanim s gojaznošću, dijabetesom, sljepoćom, gubitkom sluha i srčanim oboljenjima.
U daljim eksperimentima, istraživači Johns Hopkinsa uzgajali su ćelije srca miša, a zatim isključili gen ALMS1. U poređenju sa onima sa normalnim ALMS1 genima, broj srčanih ćelija u uzorcima bez ovog gena povećao se za dodatnih 10 procenata. Istraživači su potom kontaktirali kolege iz Jackson Laboratory u Maineu koji su genetski modificirali i uzgajali miševe s ALMS1 mutacijom. Otkrili su da su životinje s mutacijom imale povećanu proliferaciju srčanih ćelija nakon dvije sedmice starosti, u poređenju s miševima s normalnom verzijom ALMS1 gena. Proliferacija ćelija je na kraju stala kod miševa, kaže Džadž, vanredni profesor na Medicinskom fakultetu Univerziteta Džon Hopkins.
Sudija kaže da bi precizno poznavanje regulatorne uloge koju ima mutacija ALMS1 trebalo unaprijediti potragu za načinima pomoći u regeneraciji srčanog mišićnog tkiva na kontroliran način. Mnogo rada na polju regeneracije bilo je fokusirano na upotrebu matičnih ćelija, koje imaju izuzetan potencijal da se razviju u mnogo različitih tipova ćelija. Sudac upozorava da bi napori da se manipuliše ALMS1 radi popravke štete bili nezgodni, jer nekontrolisana proliferacija može dovesti do ozbiljnih, pa čak i smrtonosnih komplikacija.
"Djeca koja su nam pomogla da prepoznamo važnost ovog gena rođena su s rijetkim stanjem koje dovodi do zatajenja srca i mnogih drugih problema, poput dijabetesa, gojaznosti, sljepoće i gluvoće", kaže on. "Sada se nadamo da ćemo primijeniti ova otkrića kako bismo pomogli milionima drugih sa srčanim oboljenjima."
