Nýlegar tvíburarannsóknir hafa sýnt nýjar leiðir til að endurnýja skemmd hjarta
Hjartabilun hefur áhrif á að minnsta kosti 26 milljónir manna um allan heim og er ábyrgur fyrir fjölmörgum banvænum dauðsföllum. Vegna hækkunar öldrunar íbúa, sjá um Hjarta er að verða þörf sem leiðir til hækkunar á útgjöldum. Það hafa orðið umtalsverðar framfarir í meðferðarúrræðum fyrir Hjarta og mörg fyrirbyggjandi skref eru tekin, en dánartíðni og veikindi eru enn mjög há. Örfáir meðferðarúrræði eru í boði og að mestu leyti hvílir hún á hjartaígræðslu fyrir sjúklinga sem eru í raun á lokastigi og þróast í átt að algjörri hjartabilun.
Líkaminn okkar hefur ótrúlega getu til að lækna sjálfan sig, til dæmis getur lifrin endurnýjast þegar hún er skemmd, húðin okkar líka oftast og eitt nýra gæti tekið við starfseminni fyrir tvö. Því miður á þetta ekki við um flest lífsnauðsynleg líffæri okkar - þar með talið hjartað. Þegar mannshjarta er skemmt – af völdum sjúkdóms eða meiðsla – er skaðinn ævarandi. Dæmi, eftir hjartaáfall geta milljónir eða milljarðar hjartavöðvafrumna glatast að eilífu. Þetta tap veikir hjartað smám saman og leiðir til alvarlegra sjúkdóma eins og hjartabilun eða ör í hjarta sem geta reynst banvæn. Hjartabilun kemur venjulega fram þegar hjartavöðvafrumum (tegund frumna) verður skortur. Ólíkt salamöndrum og salamöndrum geta fullorðnir menn ekki endurræktað skemmd líffæri af sjálfu sér eins og hjartað. Í mannsfósturvísi eða þegar barn vex í móðurkviði, Hjarta frumur skipta sér og fjölga sér sem hjálpar hjartanu að vaxa og þroskast í níu mánuði. En spendýr, þar á meðal menn, hafa ekki hæfileikann til að endurnýja hjartað þar sem þau missa þessa hæfileika í kjölfarið og algjörlega eftir um það bil viku frá fæðingu. Hjartavöðvafrumur missa getu sína til að skipta sér og fjölga sér og geta þess vegna ekki endurnýjast. Þetta á líka við um aðrar frumur manna - heila, mænu osfrv. Þar sem þessar fullorðnu frumur geta ekki skipt sér getur mannslíkaminn ekki komið í stað frumanna sem eru skemmdar eða týndar og það leiðir til sjúkdóma. Þó að þetta sé líka ástæðan fyrir því að það er aldrei hjartaæxli - æxli orsakast af stjórnlausum vexti frumna. Ef hins vegar er hægt að gera þessum frumum kleift að skipta sér aftur gæti það leitt til „endurnýjunar“ fjölda vefja og hjálpað til við að gera við líffæri.
Eini kosturinn sem einhver hefur þegar hann þjáist af veikum eða skemmt hjarta eða hjartasjúkdómur er að fá hjartaígræðslu. Þetta hefur marga þætti sem hafa almennt áhrif á ígræðslu frá því að verða að veruleika hjá flestum sjúklingum. Í fyrsta lagi þarf hjartað sem er gefið af „gjafa“ að vera heilbrigt hjarta áður en gjafinn lést, sem þýðir að hjartað þarf að safna frá ungu fólki sem hefur látist vegna veikinda eða meiðsla og þessar aðstæður hafa ekki haft áhrif á það. Hjarta á nokkurn hátt. Væntanlegur viðtakandi sjúklingur verður að passa við gjafahjartað til að fá ígræðsluna. Þetta þýðir langa bið. Sem mögulegur valkostur gæti möguleikinn á að geta búið til nýjan vöðva í hjartanu með frumuskiptingu gefið von fyrir milljónir með skemmd hjarta. Margar aðferðir hafa verið prófaðar og prófaðar af vísindasamfélaginu, en niðurstöður hingað til hafa verið árangurslausar.
Í nýrri rannsókn sem birt var í Cell, vísindamenn við Kaliforníuháskóla í San Francisco í Bandaríkjunum hafa í fyrsta sinn þróað skilvirka og stöðuga aðferð í dýralíkönum til að láta fullorðnar hjartafrumur (hjartafrumur) skipta sér og þannig hugsanlega gera við skemmda hluta hjartans.1. Höfundarnir greindu fjögur gen sem taka þátt í frumuskiptingu (það er frumur sem fjölga sér sjálfar). Þegar þessi gen voru sameinuð genum sem valda því að þroskaðar hjartavöðvafrumur fóru aftur inn í frumuhring, sáu þeir að frumur voru að skipta sér og æxlast. Svo, þegar virkni þessara fjögurra nauðsynlegu gena var aukin, Hjarta vefur sýndi endurnýjun. Eftir hjartabilun hjá sjúklingi bætir þessi samsetning hjartastarfsemi. Hjartavöðvafrumur sýndu 15-20 prósent skiptingu í núverandi rannsókn (samanborið við 1 prósent í fyrri rannsóknum) sem þéttir áreiðanleika og skilvirkni þessarar rannsóknar. Þessi rannsókn gæti tæknilega verið framlengd yfir önnur líffæri vegna þess að þessi fjögur gen eru sameiginlegur eiginleiki. Þetta er mjög viðeigandi verk vegna þess að allar rannsóknir á Hjarta er í fyrsta lagi mjög flókið og í öðru lagi þarf að gæta varúðar við afhendingu gena til að valda ekki æxlum í líkamanum. Þessi vinna gæti breyst í mjög öfluga nálgun til að endurnýja hjartað og einnig önnur líffæri.
Önnur rannsókn á vegum Stem Cell Institute, háskólanum í Cambridge, Bretlandi, hefur þróað nýstárlega leið til viðgerðar Hjarta vef þannig að alls ekki væri þörf á gjafa2. Þeir hafa notað stofnfrumur til að rækta lifandi bletti af „hjartavöðva“ á rannsóknarstofunni sem eru aðeins 2.5 fersentimetra en þeir líta út eins og öflugt hugsanlegt tæki til að meðhöndla sjúklinga sem eru með hjartabilun. Þessir plástrar hafa bjarta möguleika á að samlagast náttúrulega í sjúklinga Hjarta þ.e. þetta er „fullvirkur“ vefur sem slær og dregst saman eins og venjulegur hjartavöðvi. Fyrri aðferð við að sprauta stofnfrumum inn í líkamann til að gera við hjartað hefur verið misheppnuð þar sem stofnfrumur héldust ekki í Hjarta vöðva en týndist í staðinn í blóðinu. Núverandi plástur er „lifandi“ og „slagandi“ hjartavefur sem hægt er að festa við líffæri (í þessu tilviki Hjarta) og þannig væri hægt að laga allar skemmdir. Slíka plástra væri hægt að rækta eftir því sem eftirspurn er eftir sjúklingi. Þetta myndi í raun fara fram úr þörfinni á að bíða eftir samsvarandi gjafa. Þessa plástra væri líka hægt að rækta með því að nota Hjarta eigin frumur sjúklings sem útilokar áhættuna sem fylgir líffæraígræðslu. Að samlaga plásturinn í a skemmt hjarta er ífarandi aðferð og krefst réttra rafboða til að gera Hjarta slá vel samþætt með plástri. En áhættan sem fylgir þessari aðferð er betri en heildar hjartaígræðsla sem er miklu meira ífarandi. Teymið er að undirbúa sig fyrir dýrarannsóknir og klínískar rannsóknir innan 5 ára áður en hægt er að nota þetta víða Hjarta sjúklinga.
***
{Þú getur lesið upprunalegu rannsóknarritgerðina með því að smella á DOI hlekkinn sem gefinn er upp hér að neðan á listanum yfir tilvitnaðar heimildir}
Heimildir)
1. Mohamed o.fl. 2018,. Reglugerð frumuhringrásar til að örva fjölgun hjartavöðvafrumna í fullorðnum og endurnýjun hjarta. Cell. https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.02.014
2. Háskólinn í Cambridge 2018. Plástra upp brotið hjarta. http://www.cam.ac.uk/research/features/patching-up-a-broken-heart. [Skoðað 1. maí 2018]
