Как учените изследват регенерацията на клетките
Даниото има уникалната способност сама да поправя сърцето си
Д-р Жеко Найчов завършва медицина в София през 2006 г. Постъпва на работа като ординатор в клиниката по сърдечна и съдова хирургия на МБАЛ "Лозенец", където работи и до днес. През 2009 г. заминава за Япония като редовен докторант в катедрата по хирургия към Хирошимския университет, където защитава докторска степен. След завръщането си в България през 2013 г. става хоноруван асистент към катедрата по хирургия към Медицинския факултет на Софийски университет "Св. Климент Охридски". Участва в различни образователни и научни проекти в България и чужбина. Извън областта на хирургията научните му интереси са свързани с изследвания върху лечебните възможности на различни лекарствени растения.
Регенерацията на тъканите е един от основните начини за справяне на организма с това да възстанови щетите, нанесени от болестните процеси. Доколко човек ще оздравее без последствия от дадено заболяване, зависи от това до каква степен една тъкан е в състояние да компенсира възникналите дефекти. Това става най-успешно ако здравите клетки се делят и по този начин заместват загиналите. Често пъти този процес не е възможен. При подобни случаи оцелелите клетки се натоварват с повече работа, поемайки функцията на тези, които вече ги няма. Тогава на мястото на изгубената тъкан се развива груба съединителна тъкан, наречена още фиброза, която покрива дефекта, но тя няма как да се включи във функционирането на органа.
За жалост, вторият случай е доста по-разпространен, особено на такива важни места като сърцето и мозъка.
Що се отнася до мозъка, допреди двадесетина години се смяташе, че след раждането невроните само намаляват и няма начин да се образуват нови. Сега вече се знае, че макар и в малка степен, в
някои части на мозъка има
известно количество стволови клетки, способни да произведат нови неврони. Но все пак трябва да признаем, че първоначалното ни виждане не е оспорено, тъй като количеството на тези клетки е твърде малко.
По отношение на сърцето нещата не стоят много по-добре. Сърдечните мускулни клетки имат много ограничена способност да се делят, а и стволовите клетки в сърцето не са никак много. От това следва, че при увреждане на сърдечния мускул, на мястото се образува фиброза. Най-често това се случва при инфаркт на миокарда. Сърдечните клетки в засегнатата зона загиват и биват заместени със съединителна тъкан. Ако инфарктът е на голяма площ, на негово място може да се развие сърдечна аневризма. Това е разширение с изтъняване, най-често на лява камера, което е изградено от споменатата вторично образувала се съединителна тъкан. Тя не е достатъчно здрава и има опасност да се разкъса. Няма смисъл да обяснявам до какво би довело това. Но дори и да не стане така, сърдечната аневризма е опасна. Правилното изпомпване на кръвта се нарушава, а поради завихрянето на кръвта в кухината й, съществува опасност от образуването на тромби.
Ако инфарктът не е един голям, а е от множество малки, това води до цялостно отслабване на сърдечния мускул като помпената функция и в този случай страда.
Казаното до тук е достатъчно да убеди всеки за това колко интересни и потенциално важни са всички изследвания, занимаващи се с възможностите за регенерация на сърдечните клетки. Едно от направленията, по които това се прави, е експериментирането с възможностите за изкуствено отглеждане на сърдечни клетки от стволови и прехвърлянето им върху увреденото сърце. Това са, ако не друго, забавни експерименти, тъй като отглежданите в стъклени панички тъкани се съкращават сами и това се вижда добре с просто око.
За една друга възможност ни подсказва скорошно изследване, проведено в Австралия. Екип от учени от Ню Саут Уелс откри интересен механизъм, който позволява на рибките данио
да поправят сами сърцата си
Даниото е малка декоративна рибка. Произхожда от южните части на Азия и е добре позната на акваристите по света. Непретенциозна и лесна за отглеждане и размножаване, тя е много удобна за лабораторно животно. Наричана е също риба-зебра заради характерното си оцветяване, но сред българските любители на декоративните аквариуми е повече позната с научното си име данио.
За разлика от хората, при които сърдечната регенерация е труден процес, даниото показва забележителни способности. При увреждане, съседните клетки се трансформират в по-примитивни, след което бързо се размножават, отново съзряват и заместват увредената тъкан. Австралийският екип от учени установява, че това се ръководи от специфичен протеин, наречен Klf1, който в миналото е свързван най-вече с развитието на червените кръвни клетки.
В стремежа си да разберат значението на този протеин за регенеративния процес, изследователите идентифицират гена, който го кодира и изследват неговата активност в наранена сърдечна тъкан от данио. Тя достигна своя връх около 7 дни след нараняване, което съвпада с пика на делене на сърдечните клетки. За да потвърдят ролята на Klf1 в регенерацията на сърцето, учените
успяват да изключат гена,
който го кодира специфично в сърцето, тъй като ако го постигнеха в целия организъм, то рибката не би могла да оцелее, поради увреденото производството на червени кръвни клетки. В резултат на отпадането на функцията на гена, наранените сърца на рибките показват нарушена регенерация, оставяйки белези в сърдечната тъкан подобни на тези, които наблюдаваме и при хората.
При допълнителни изследвания върху развитието на сърцето при ембриони от данио, учените установяват, че нивата на активност на този ген са практически неоткриваеми, така че рибките с деактивиран ген се развиват нормално. Това показва, че Klf1 не участва в развитието, а е специфична за регенерацията на сърдечната тъкан.
От друга страна при засилване на активността на гена, това води до значително по-силен регенеративен отговор. Освен това, повишените нива на Klf1 предизвикват благоприятни промени в клетъчния метаболизъм на сърдечната тъкан, създавайки условия за по-ефективното производство на енергия.
Откриването на ролята на Klf1 като мощен регулатор на обновяването на сърдечните клетки е важно по много причини. Въпреки, че засега ние няма как да приложим тези изводи при хора, това дава основа за бъдещи изследвания, които може да отворят нови пътища за възстановяване на човешкото сърце. Използвайки тези знания, един ден учените могат да успеят да разработят нови терапевтични стратегии за предизвикване на сърдечната регенерация при хора. За съжаление, все още сме далеч от този ден, но с темповете на развитие на науката, може би все пак ще успеем да го видим.
Вижте всички актуални новини от Standartnews.com
