Клетки-предшественники миокарда восстанавливают поврежденную ткань сердечной мышцы

Количество смертей от болезней сердечно-сосудистой системы с каждым годом неуклонно растет. Патологии сердца чрезвычайно опасны, так как клетки сердечной мышцы взрослого человека практически не регенерируют. Очаг некроза миокарда постепенно замещается рубцовой соединительной тканью, которая не обладает свойствами мышцы и не способна сокращаться. Функции сердца нарушаются, и возникают тяжелые осложнения, такие как сердечная недостаточность, аритмия, перикардиты и так далее. В новом исследовании, опубликованном в Nature Cell Biology, ученые рассмотрели возможность использования плюрипотентных стволовых клеток человека для восстановления миокарда.

Клетки-предшественники желудочков (human ventricular progenitor, HPV) играют важную роль в формировании миокарда в период эмбрионального развития. Ученые получили HPV из эмбриональных плюрипотентных стволовых клеток и исследовали их свойства на модели пораженной ткани сердца нечеловекообразных приматов ex vivo. Оказалось, что клетки способны мигрировать в очаг некроза. В хоуминге HPV участвует сигнальный путь CXCL12/CXCR4. Фибробласты ткани сердца секретируют хемокин CXCL12, который связывается с рецептором CXCR4 клеток-предшественников. Таким образом обеспечивается хемотаксис клеток в зону повреждения. Как только клетки дифференцируются в зрелые кардиомиоциты, их способность к миграции утрачивается.

Клетки соединительной ткани — фибробласты — отвечают за образование рубца в очаге некроза. Можно ли каким-то образом повлиять на их работу? В ходе исследования было обнаружено, что HPV способны «отталкивать» фибробласты и препятствовать их закреплению в ткани, предотвращая формирование рубца. В этом процессе участвует сигнальный путь SLIT2/ROBO1. HPV, экспрессирующие SLIT2, взаимодействуют с фибробластами, имеющими белок ROBO1 на своей поверхности. Затем происходит реорганизация цитоскелета фибробласта и инициируется его двигательная активность.

Следующий этап — изучение эффективности HPV на свиньях с поврежденным миокардом. Авторы отметили активную регенерацию поврежденной ткани и хорошую приживаемость клеток. В результате объем рубца уменьшился и восстановилось нормальное функционирование сердца. Новая ткань имела хорошее кровоснабжение за счет активного ангиогенеза в ней.

Поиск методов лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы — одна из главных задач исследователей в области медицины. Можно ли использовать клетки-предшественники для восстановления миокарда, покажут только дальнейшие клинические испытания на людях. Вполне вероятно, что терапия этими клетками сможет предотвратить развитие осложнений у пациентов с патологией сердца. К клиническим испытаниям авторы планируют приступить в течение ближайших двух лет.