Para ilmuwan telah menetapkan penyebab kurangnya kemampuan untuk menumbuhkan sel-sel otot jantung

Periset sel induk di University of California, Los Angeles, menetapkan mengapa sel otot jantung dewasa - kardiomiosit - telah kehilangan kemampuan untuk berkembang biak, dan mungkin menjelaskan mengapa hati manusia sangat terbatas dalam kemampuannya untuk beregenerasi.

Sebuah studi yang dilakukan pada baris sel dan tikus, dapat menyebabkan pengembangan metode kardiomiosit pemrograman ulang langsung di jantung pasien, yang akan menciptakan otot baru dan memperbaiki kerusakan, kata Dr Robb Mc Lellan (Robb MacLellan) dari Pusat Regenerative Medicine dan studi sel induk Eli Edith Brody (Eli dan Edythe Broad Center of Regenerative Medicine and Stem Cell Research) dengan UCLA.

Tidak seperti newts dan salamander, tubuh orang dewasa tidak bisa secara spontan memperbaiki organ yang rusak, seperti jantung. Namun, studi terbaru menunjukkan bahwa mamalia memiliki kemampuan untuk meregenerasi jantung dalam waktu yang sangat singkat - dalam minggu pertama kehidupan. Maka kemampuan ini hilang. Tapi kalau dulu, mungkin itu akan dipulihkan?

Diterbitkan dalam Journal of Cell Biology yang diulas, sebuah studi oleh Dr. McLellan menunjukkan bahwa adalah mungkin untuk mengembalikan jarum jam sel pada saat kardiomiosit memiliki kemampuan untuk berkembang biak dan memulihkan otot jantung.

"Salamander dan organisme yang lebih rendah lainnya memiliki kemampuan untuk dedifferentiated kardiomiosit mereka, atau mengembalikan mereka ke awal, negara yang lebih primitif, yang memungkinkan sel-sel untuk kembali ke siklus sel, menciptakan otot jantung baru," - kata Dr Mc Lellan, seorang profesor kardiologi dan fisiologi "Pada mamalia, potensi ini hilang. Jika kita tahu bagaimana untuk memulihkannya, atau tahu alasan mengapa kardiomiosit dewasa tidak berkembang biak, kita bisa mencoba untuk menemukan cara untuk menumbuhkan hati, menggunakan metode Alam. "

Cardiomyocytes berasal dari sel induk progenitor, atau sel progenitor yang membentuk jantung sebagai hasil proliferasi. Begitu jantung terbentuk, miosit yang belum matang berubah menjadi sel matang yang tidak dapat lagi bereproduksi. Di Tritons dan Newts, situasinya berbeda: kardiomiosit mereka dapat kembali ke keadaan belum matang atau primitif dan, sekali lagi memperoleh kemampuan untuk berkembang biak, memperbaiki kerusakan, dan kemudian kembali ke sel matang.

Menurut Dr. McLellan, alasan bahwa kardiomiosit manusia tidak dapat melakukan hal yang sama cukup sederhana: dalam keadaan yang lebih primitif, kardiomiosit kehilangan kemampuan untuk berkontraksi secara normal, yang sangat penting untuk berfungsinya jantung. Karena seseorang jauh lebih besar dari pengguna baru dan salamander, untuk menjaga tekanan darah optimal dan sirkulasi darah normal, seharusnya jantung kita jauh lebih efektif.

"Dalam proses evolusi kita, untuk menjaga tekanan darah dan sirkulasi optimal, kita harus melepaskan kemampuan untuk meregenerasi otot jantung," kata McLellan. "Kemenangan kami adalah kardiomiosit dan jantung yang lebih efektif. Tapi ini kompromi. "

Dr. McLellan percaya bahwa penekanan sementara ekspresi protein yang menghalangi mekanisme siklus sel memungkinkan orang dewasa kembali ke siklus kardiomiosit, yaitu proliferasi. Metode ini harus memiliki efek reversibel sehingga efek efek pada proliferasi protein terkait hilang setelah perbaikan lesi. Kemudian kardiomiosit akan kembali berubah menjadi sel matang dan mulai membantu otot jantung yang dipulihkan untuk berkontraksi. Untuk melumpuhkan protein yang mendukung myocytes dalam keadaan matang, Dr. McLellan sudah mempertimbangkan untuk menggunakan partikel nano untuk memberikan RNA kecil yang mengganggu ke dalam jantung.

Dengan infark miokard, bagian jantung berhenti dipasok dengan oksigen, dan kardiomiosit mati, digantikan oleh jaringan parut. Tidak sulit menemukan daerah jantung yang rusak, dan jika metode untuk memprogram ulang miosit pasien dikembangkan, sistem yang mengendalikan aktivitas protein yang diinginkan dan mampu mengembalikan miosit ke keadaan primitif dapat diperkenalkan ke daerah yang rusak. Hal ini memungkinkan Anda untuk mengganti otot jantung yang mati hidup.

"Kemampuan organisme yang lebih rendah untuk beregenerasi dan mengapa hal ini tidak terjadi pada manusia sudah lama dikatakan. Ini adalah artikel pertama yang menjelaskan mengapa hal ini terjadi, "Profesor McLellan mengomentari karyanya.

Penggunaan sel induk embrionik manusia (hESCs) atau memprogram kembali sel induk pluripoten yang diprogram ulang (iPSCs) untuk regenerasi jantung telah menjadi bahan diskusi banyak. Namun, tidak diketahui tingkat regenerasi apa yang dapat dicapai dan seberapa penting manfaat dari penggunaannya.

"Dari sudut pandang saya, ini adalah mekanisme potensial untuk regenerasi otot jantung tanpa penggunaan sel induk," kata Dr. McLellan. "Dalam kasus ini, setiap orang akan menjadi sumber sel untuk regenerasinya sendiri."

[1], [2], [3], [4]