Po infarktu je srdeční tkáň poškozena. Vědci se teď snaží najít způsob, jak ji zaktivovat tak, aby se sama opravila. Princip zkoumali na rybkách dánio pruhovaných a objevili molekuly, které přimějí kmenové buňky, aby se transformovaly na buňky srdeční tkáně.
Některé objevy vědců se blíží k představám, kterým jsou vyhrazeny stránky sci-fi literatury. Takovým je i výzkum šanghajských expertů snažících se přemluvit srdce k vytvoření náhradních srdečních buněk. Výzkum pomůže otevřít cestu k novým léčebným metodám srdeční regenerace.
Jak přinutit buňky k práci?
„I přes velké pokroky v moderní medicíně zůstává cílené řízení infarktu myokardu a srdečního selhání velkou výzvou,“ říká autor studie doktor Tao S. Zhong z univerzity Fudan v čínské Šanghaji. Jeho výzkum přispívá k nedávno otevřené akademické debatě.
Roste prudký zájem o vyvolávací faktor, který by přiměl kmenové buňky k diferenciaci do srdečních buněk a zvýšil přirozenou regenerační schopnost srdce. „Rozvoj takových terapií, které mohou stimulovat srdeční sval k regeneraci v oblastech infarktu, by měl obrovský medicínský dopad,“ vysvětluje Zhong význam svého výzkumu.
Ryby, co v laboratoři svítí
Šanghajští vědci si na pomoc k pátrání po molekulách, které by se zapojily do opravy srdce, vzali ryby dánio pruhované (Danio rerio). Tyto sladkovodní ryby nejsou známé jen mezi akvaristy, kteří jim říkají zebřičky, ale jsou častou součástí genetických a molekulárních laboratoří. Používají se totiž k pokusům jako modelové organismy.
Zebřičky stejným způsobem využil i Zhong v šanghajské laboratoři, když na potěru pozoroval růst a vývoj srdce. Ryby totiž lze geneticky modifikovat tak, aby se přes průhledná těla dalo díky zářivému fluorescenčnímu zbarvení pozorovat srdce hezky v akváriu.
Člověk ještěrkou?
„Vyzkoušeli jsme téměř 4 000 sloučenin, než jsme objevili 3 strukturně příbuzné molekuly, které mohly selektivně zvětšit velikost srdce,“ říká Zhong. Šlo konkrétně o kardionogen 1, 2 a 3, který podporoval, nebo zastavoval růst srdce, v závislosti na tom, kdy byla látka potěru v průběhu jeho růstu podána.
Kardionogen srdce zvětšil tak, že stimulačně zapůsobil na kmenové buňky, ze kterých se stvořili nové buňky srdeční svaloviny. Vědci už dříve ukázali u myších embryonálních kmenových buněk, že kardionogen kmenové buňky stimuluje k přeměně na srdeční svalové buňky, tedy kardiomyocyty.
Mohlo by to fungovat u lidí?
Mohl by tak logicky fungovat i u člověka. Působí totiž přímo na takzvanou Wnt signalizaci (čte se jako „wint“), která má důležitý vliv v embryonálním vývoji. Řídí vytváření vzorů a reguluje množení buněk v různých místech těla, například právě při růstu srdce.
„Logicky bude navazovat další krok, kdy potenciál karionogenu vyzkoušíme u dospělého člověka a u embryonálních kmenových buněk,“ uzavírá doktor Zhong. To by mohlo pomoci při návrhu terapeutických přístupů, které povedou k posílení poškozené srdeční tkáně a obnovení funkce nemocných srdcí.
Blíží se tedy lidé k vysněné schopnosti ještěrek, kterým odpadlý ocásek sám doroste?
Buňky jako základ srdce
* Kmenové buňky jsou nediferencované živočišné buňky, které mají schopnost dělit se a přeměnit se na jiný buněčný typ (diferenciovat). Tato schopnost umožňuje tělu vytvořit nové buňky, a opravit tak poškozené části těla.
*Kardiomyocyty jsou buňky srdeční svaloviny, dlouhé 85–100 μm a široké okolo 15 μm (lidský vlas je „tlustý“ okolo 50–100 μm). V každé buňce jsou jedno až dvě světlá, poměrně velká jádra ležící přibližně uprostřed buňky.
Při nedostatečném přístupu kyslíku ke kardiomyocytům nastane stav zvaný hypoxie – tzv. infarkt myokardu, který je způsoben uzávěrem některé koronární tepny. Poškozená tkáň se pak hojí vazivovou jizvou.
