211service.com
Jak ryby rosną nowe serca
Mały, skromny danio pręgowany, który stał się stabilny w laboratoriach biologicznych na całym świecie, może dokonać imponującego wyczynu regeneracji – może wytrzymać utratę 20 procent komory, komory serca, odrastając ją w ciągu miesiąca. Dwa nowe badania opublikowane wczoraj w Natura pokazują, że zwierzęta odbudowują swoje serca, wywołując podział komórek dorosłych komórek mięśnia sercowego, a nie przez komórki macierzyste. Jeśli naukowcy zdołają wyjaśnić sygnalizację chemiczną zaangażowaną w ten proces, mogą być w stanie znaleźć sposoby na stymulację naprawy lub regeneracji serca u ludzi. Podczas gdy ostatnie badania sugerują, że ludzkie serca mają ograniczoną zdolność do generowania nowych komórek, mięsień sercowy ma tendencję do tworzenia blizn po zawale serca, a nie zdrowej nowej tkanki.
Danio pręgowany zaprojektowany tak, aby jego serca świeciły na czerwono. Źródło: dr Juan Carlos Ispizua Belmonte, Salk Institute for Biological Studies.
Regenerujące się serce danio pręgowanego 14 dni po kontuzji. Mięsień sercowy jest oznaczony na zielono, DNA na niebiesko, a marker podziału komórek na czerwono. Źródło: dr Juan Carlos Ispizua Belmonte, Salk Institute for Biological Studies.
Naukowcy z Barcelony i San Diego opracowali danio pręgowanego, którego komórki mięśnia sercowego świecą na zielono. Po odcięciu 20 procent komory ryby naukowcy odkryli, że nowe komórki zastępcze również świeciły na zielono, co sugeruje, że powstały one ze zróżnicowanych dorosłych komórek, a nie z komórek macierzystych serca. Według Nauka Teraz ,
…Dalsze eksperymenty wykazały, że kardiomiocyty w pobliżu miejsca urazu wydają się cofać w rozwoju, odłączając się od siebie i tracąc swój typowy kształt – prawdopodobnie po to, aby umożliwić im ponowne dzielenie się, gdy uzupełniają utraconą tkankę.
Źródło: dr Juan Carlos Ispizua Belmonte, Salk Institute for Biological Studies.
W drugim badaniu naukowcy z Północnej Karoliny zmodyfikowali komórki serca tak, aby świeciły na zielono, gdy ekspresjonują białko unikalne dla embrionalnych komórek serca. Uszkodzenie serca zwierzęcia wywołało zielony blask w pobliskich komórkach, co sugeruje, że odróżnicowały się w ramach przygotowań do podziału. Oba badania zostały opublikowane w Natura .
Według an artykuł w New York Times ,
Charles Murry, ekspert w dziedzinie biologii komórek serca w uniwersytet Waszyngtoński w Seattle, powiedział, że oba raporty podnoszą kuszące pytanie, dlaczego ludzkie serca nie mogą zakończyć procesu regeneracji. Również w ludzkich sercach, jak powiedział dr Murry, komórki mięśniowe ulegają odróżnicowaniu po urazie i podwajają swoje DNA, niezbędny prekursor podziału komórek. Nie kończą jednak procesu z nieznanych dotąd powodów.
Zdaniem dr Murry nauka, jak pokonać tę blokadę, może nie być taka łatwa. Kuszące jest powiedzenie „Zróbmy to, jak robi to natura”, powiedział, ale nie wiemy, jak natura to robi. Niektórzy z najlepszych biologów molekularnych na świecie pracowali nad tym od kilku dekad i jeszcze nie pękło.