×
DOZ.PL Darmowa
aplikacja
DOZ.pl
Zainstaluj

Specyficzne komórki łożyska mogą regenerować serce po ataku

Badacze z Mount Sinai Hospital and School of Medicine zidentyfikowali nowy rodzaj komórek macierzystych, który może w znaczący sposób poprawić funkcjonowanie układu krążenia. Eksperyment był prowadzony na modelu zwierzęcym, a jego wyniki ukazały się w majowym wydaniu pisma „Proceedings of the National Academy of Sciences” (PNAS).

Mowa o komórkach łożyska znanych jako Cdx2, które są w stanie zregenerować zdrowe komórki serca po zawale. Jeśli wstępne wyniki eksperymentu znajdą potwierdzenie w badaniach klinicznych na ludziach, można mieć do czynienia z nowatorską terapią regeneracji serca oraz innych organów. 

Innowacyjne komórki łożyska

W przeszłości uważano, że komórki Cdx2 we wczesnym rozwoju embrionalnym mogą się przekształcać wyłącznie w łożysko. Nigdy wcześniej nie stwierdzono ich zdolności do regeneracji innych narządów, co czyni to odkrycie tak ekscytującym z naukowego punktu widzenia. Te obserwacje mogą również utorować drogę do terapii regeneracyjnej innych narządów, poza sercem. Komórki macierzyste niekiedy kierują się w miejsce urazu i podróżują bezpośrednio do niego przez układ krążenia. Ponadto są w stanie uniknąć odrzucenia przez układ odpornościowy gospodarza. 

Zespół naukowców z Mount Sinai odkrył wcześniej, że mieszana populacja mysich komórek macierzystych pozyskanych z łożyska może pomóc sercom ciężarnych samic myszy powrócić do zdrowia po urazie, który w przeciwnym razie mógłby doprowadzić do niewydolności serca. W tym badaniu wykazali, że komórki migrowały do serca matki i bezpośrednio do miejsca jego uszkodzenia. Następnie były w stanie przeprogramować się w bijące komórki serca, aby wspomóc proces naprawy.

Specyficzne komórki regenerujące serce po ataku — mechanizm działania Cdx2

Nowe badanie miało na celu określenie rodzaju komórek macierzystych, które spowodowały regenerację komórek serca. Badacze rozpoczęli analizę od przyjrzenia się komórkom Cdx2, najbardziej rozpowszechnionemu typowi komórek macierzystych we wcześniej zidentyfikowanej mieszanej populacji i odkryli, że stanowią one najwyższy odsetek (40%) spośród tych wspomagających serce z łożyska.

Aby przetestować właściwości regeneracyjne komórek Cdx2, naukowcy wywołali ataki serca w 3 grupach samców myszy. Jedną grupę poddano terapii komórkami macierzystymi Cdx2 pochodzącymi z łożyska mysiego z końca ciąży. Kolejna grupa otrzymała komórki łożyska, które nie wykazywały ekspresji Cdx2, a grupa kontrolna dostała lek na bazie soli fizjologicznej. Zespół wykorzystał rezonans magnetyczny do analizy stanu zdrowia wszystkich myszy natychmiast po zawałach serca i w 3 miesiące po indukcji komórkami lub solą fizjologiczną.

U każdej myszy w grupie leczonej komórkami macierzystymi Cdx2 zaobserwowano znaczącą poprawę i regenerację zdrowej tkanki w sercu. Przed upływem 3 miesięcy od rozpoczęcia terapii komórki migrowały bezpośrednio do uszkodzenia serca, tworzyły nowe naczynia krwionośne oraz nowe kardiomiocyty (bijące komórki mięśnia sercowego). U gryzoni, którym wstrzyknięto sól fizjologiczną, a także komórki łożyska inne niż Cdx2 doszło do niewydolności serca. W tych narządach nie odnotowano dowodów na regenerację.

Naukowcy zauważyli też 2 inne właściwości komórek Cdx2: mają wszystkie białka embrionalnych komórek macierzystych, o których wiadomo, że generują każdy narząd ciała oraz dodatkowe białka dające im możliwość podróżowania bezpośrednio do miejsca urazu. Do tego wydają się unikać odpowiedzi immunologicznej gospodarza. Układ odpornościowy nie odrzucił tych komórek po podaniu ich z łożyska do innego zwierzęcia. Embrionalne komórki macierzyste nie mają takich zdolności.

Szansa na nowe terapie dzięki specyficznym komórkom

Właściwości komórek łożyska mają kluczowe znaczenie dla opracowania strategii leczenia z wykorzystaniem komórek macierzystych, ponieważ może to być obiecująca terapia u ludzi. Naukowcom udało się wyizolować komórki Cdx2 z ludzkiego łożyska, co w ich opinii pozwoli zaprojektować jeszcze lepszą terapię serca niż metody dostępne dotychczas.

Wcześniejsze strategie testowane na ludziach nie zostały oparte na typach komórek macierzystych, które były rzeczywiście zdolne formować komórki serca, a wykorzystanie ich do tego celu wiąże się z kwestiami etycznymi. Łożyska po narodzinach dziecka są odpadem medycznym, więc w tym sensie mogą stanowić niemal nieograniczone źródło komórek. 

Wyniki zaskoczyły naukowców, ponieważ żaden inny typ komórek testowany w badaniach klinicznych pod kątem chorób ludzkiego serca nigdy nie był w stanie przekształcić się w ten typ komórek serca. Komórki Cdx2 wiedziały dokładnie, dokąd się udać, kiedy wstrzyknęliśmy je do układu krążeniowego — powiedział pierwszy autor badania Sangeetha Vadakke-Madathil, PhD, doktorant w dziedzinie medycyny w Icahn School of Medicine w Mount Sinai.

Bibliografia  zwiń/rozwiń

  1. G. LaRocca, K. Raedschelders, S. Vadakke-Madathil i in., Multipotent fetal-derived Cdx2 cells from placenta regenerate the heart, „Proceedings of the National Academy of Sciences” [online], 201811827 DOI: 10.1073/pnas.1811827116, [dostęp: 27.05.2019].

Podziel się: