Исследователи из Сиднейского университета, Института Бэрда и Королевской больницы принца Альфреда в Сиднее установили, что человеческое сердце способно создавать новые мышечные клетки после инфаркта. Это открытие опровергает долгое время существовавшее представление о том, что сердечная мышца, утраченная при инфаркте, не может восстанавливаться. В перспективе результаты работы помогут учёным разработать новые методы лечения сердечно-сосудистых заболеваний.
Результаты исследования опубликованы в журнале Circulation Research. Первый автор работы доктор Роберт Хьюм, представляющий факультет медицины и здоровья и Центр Чарльза Перкинса, а также возглавляющий трансляционные исследования в Институте Бэрда по прикладным исследованиям сердца и лёгких, пояснил, почему полученный результат может иметь большое значение. По его словам, до сих пор считалось, что после инфаркта клетки сердца погибают, а повреждённые участки не восстанавливаются, из-за чего сердце хуже перекачивает кровь к органам. «Наше исследование показывает, что, хотя после инфаркта на сердце остаётся рубец, оно производит новые мышечные клетки, что открывает новые возможности», — отметил он. Хьюм добавил, что обнаруженное восстановление мышечных клеток само по себе не способно предотвратить тяжёлые последствия инфаркта, поэтому учёные надеются со временем создать терапию, которая усилит естественную способность сердца производить новые клетки и восстанавливаться после приступа.
Ранее учёные наблюдали усиленный митоз (процесс, при котором клетки делятся и размножаются) в сердечной мышце мышей после инфаркта. Новое исследование впервые демонстрирует то же явление у человека. Сейчас естественный восстановительный ответ сердца недостаточно силён, чтобы заменить всю мышцу, разрушенную при инфаркте, однако понимание этого процесса может помочь исследователям найти способы его усилить. Сердечно-сосудистые заболевания остаются главной причиной смерти в мире, а в Австралии на них приходится почти четверть (24 процента) всех летальных исходов.
Инфаркт может уничтожить до трети клеток человеческого сердца. Хотя за последнее десятилетие благодаря прогрессу в лечении выживаемость резко выросла, перенесённый приступ не всегда избавляет от серьёзных долгосрочных последствий. У многих пациентов со временем развивается сердечная недостаточность — состояние, при котором сердце уже не может перекачивать кровь достаточно эффективно, чтобы удовлетворять потребности организма. Единственным способом излечения от сердечной недостаточности сегодня остаётся пересадка сердца. Однако она доступна лишь небольшой части пациентов: в Австралии с сердечной недостаточностью живут около 144 тысяч человек, а пересадок сердца ежегодно проводится лишь примерно 115. Так возникает серьёзный разрыв между числом пациентов, которым могло бы помочь новое сердце, и количеством доступных донорских органов.
В работе также использовался уникальный подход — ткань сердца, взятая у живых пациентов во время операции шунтирования. Эти «пре-мортальные» (взятые до смерти) образцы получили с согласия пациентов, переносивших шунтирование в Королевской больнице принца Альфреда в Сиднее. Исследователи собирали ткань как из поражённых, так и из здоровых участков сердца. Методику забора разработали профессор Пол Бэннон и профессор Шон Лал, работающие одновременно в Сиднейском университете, Королевской больнице принца Альфреда и Институте Бэрда. Поскольку ткань берут из живых человеческих сердец, учёные могут изучать биологию сердца в лабораторной модели, которая, вероятно, точнее отражает реальные процессы в организме пациентов.
Способность собирать и изучать живую ткань сердца может стать важным инструментом в поиске восстановительных методов лечения. Команда надеется, что модель поможет выяснить, как сердце производит новые мышечные клетки и как можно усилить этот естественный ответ. Профессор Шон Лал, старший автор исследования из Школы медицинских наук и кардиолог по сердечной недостаточности в Королевской больнице принца Альфреда, заявил: «В конечном счёте цель состоит в том, чтобы использовать это открытие для создания новых клеток сердца, способных обратить сердечную недостаточность». Он также отметил, что использование моделей живой человеческой ткани сердца даёт более точные и надёжные данные для разработки новых методов лечения сердечных заболеваний. По его словам, исследования с этими образцами уже позволили выявить несколько белков, которые ранее были связаны с восстановлением сердца у мышей, и теперь это многообещающее направление предстоит перенести на людей. Эти белки могут подсказать исследователям, как стимулировать повреждённое человеческое сердце производить больше мышечных клеток. Хотя такие методы лечения остаются целью будущего, открытие даёт прямые доказательства того, что взрослое человеческое сердце обладает по крайней мере некоторой естественной способностью восстанавливать мышцу после инфаркта.