Могут ли люди регенерировать сердце? Новое исследование предполагает, что ответ — «да»

Учёные из Университета Флориды в поисках эволюционного происхождения мышечных клеток, подобных клеткам нашего сердца, изучили гены животных без сердца и мышц — морских анемон.

В исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences, обнаружены гены, отвечающие за формирование клеток сердца у людей и других животных, в тканях кишечника бесскелетной и лишённой мышц анемоны. Этот морской организм обладает способностью к регенерации: если разрезать его на части, каждая часть восстановится в целое животное.

Анализ функции этих «сердечных генов» у анемоны выявил ключевое отличие в том, как они взаимодействуют друг с другом. У позвоночных и мух эти гены образуют так называемые петли блокировки (lockdown loops): включившись, они заставляют друг друга оставаться активными в клетках на протяжении всей жизни организма. Это гарантирует, что клетки сердца всегда остаются клетками сердца и не могут превратиться в другой тип клеток.

У эмбрионов морской анемоны петли блокировки отсутствуют. Это объясняет, почему клетки кишечника, экспрессирующие сердечные гены, могут трансформироваться в другие типы клеток, необходимые для регенерации повреждённых частей тела.

Исследование подтверждает гипотезу, что специализированные мышечные клетки у большинства животных произошли от двуфункциональной кишечной ткани, обладавшей как абсорбционными, так и сократительными свойствами. Кишечная ткань анемоны, хоть и не похожа на бьющееся сердце, совершает медленные ритмические перистальтические сокращения, подобные работе человеческой пищеварительной системы.

«Наше исследование показывает, что если мы лучше поймём логику взаимодействия генов, порождающих клетки сердца, регенерация мышц у людей может стать возможной», — заявил профессор биологии Марк Мартиндейл.

По его словам, дальнейшие исследования могут однажды позволить учёным направлять мышечные клетки на регенерацию различных типов новых клеток, включая дополнительные клетки сердца, что открывает потенциал для лечения сердечных заболеваний и стимуляции восстановительного заживления.