Zamislite ih kao zečeve Energizer srca, male prirodne baterije koje ovaj vitalni organ kucaju 100.000 puta dnevno dok pumpa 2.000 galona krvi kroz ljudsko telo.
Ali kada te baterije – ćelije srčanog mišića koje se nazivaju kardiomiociti – kratko spoje i umru, šteta može biti razorna. Oštećenje srčanog mišića je obično trajno, ostavljajući srce nesposobnim da pumpa kako bi trebalo.
To je predmet nove studije tima koji uključuje dva lekara USF Health koji su prijavili svoje nalaze u Circulation, vodećem časopisu Američkog udruženja za srce.
„Povreda poput srčanog udara stvara ogroman gubitak kardiomiocita i ne možete ih obnoviti“, rekao je Da-Zhi Vang, dr, direktor Centra za regenerativnu medicinu u USF Health Heart Institute i Morsani Medicinski fakultet. „Dakle, pitanje je kako naterati srce da se samo popravi.“
Proučavanje popravke srca bila je konzistentna tema istraživačke laboratorije dr Vanga, koja se nedavno preselila u USF sa Harvardske medicinske škole, gde je on bio profesor koji je radio u Bostonskoj dečijoj bolnici. Dr Vang, sada profesor interne medicine i molekularne farmakologije i fiziologije na Morsani College of Medicine, viši je autor studije „Smanjena translacija mitohondrijalnog proteina promoviše proliferaciju kardiomiocita i regeneraciju srca.“ U radu se govori o tome kako se te aktivnosti odvijaju. mitohondrija, koji se nalaze u ćelijama kardiomiocita, vitalni su za popravku oštećenog srca, pa čak i za sprečavanje budućih srčanih udara ili koronarne bolesti.
„Ključni element ove studije je veza sa regeneracijom srca“, rekao je dr Džon Mejbli, drugi autor studije. „Ako želite da vaše srce funkcioniše u 90-im godinama, ovo će biti od interesa za ti, ili bilo ko ko ima srčano oboljenje ili je imao srčani udar.“
Dr Mejbli je vanredni profesor interne medicine na Medicinskom koledžu Morsani i član Centra za regenerativnu medicinu i USF Health Heart Institute. Zdravstveni tim USF-a podržava USF Health Heart Institute na Morsani College of Medicine i grantovi Nacionalnog instituta za zdravlje. Dr Jinghai Chen (koji je trenirao sa dr Vangom) i članovi njegove laboratorije na Medicinskom fakultetu Univerziteta Zhejiang u Kini takođe su bili autori rada.
Kardiomiociti su građevinski blokovi srčanog tkiva i neophodni su za normalnu funkciju srca. Pošto se srce stalno steže, potrebno mu je ogromna količina energije koju proizvode mitohondrije, male subćelijske strukture koje se često nazivaju elektranom ćelije. Pošto je sinteza mitohondrijalnog proteina kritična za njegovu strukturu, kao i za normalnu srčanu funkciju, autori su veliki deo svoje studije fokusirali na to kako promena ravnoteže mitohondrijalnih proteina utiče na zdravlje srca.
„Srčani mišić se kontrahuje od ranog razvoja do dana kada umrete, tako da mu je potrebna ogromna količina energije za rad“, dodao je dr Mejbli. „To je ono što mitohondrije pružaju; to je kao benzin koji vam je potreban za pokretanje vašeg automobila.“
Važnost mitohondrija u normalnoj funkciji srca je dobro poznata i nedavne studije su implicirale promene u mitohondrijskom metabolizmu sa nekim oblicima srčanih oboljenja. Ovaj rad je evoluirao iz prethodne studije koju je sprovela ova grupa. Oni su pokazali da gubitak proteina zvanog MRPS5 u srcu u razvoju dovodi do srčanih defekata i embrionalne smrti; gubitak ovog gena u fazama nakon rođenja doveo je do uvećanja srca i konačnog otkaza. Pokazalo se da uzrok ovih srčanih abnormalnosti potiče od neravnoteže u komunikaciji između mitohondrija i jezgra ćelije.
U ovoj novoj studiji, autori ispituju efekte smanjenog MRPS5, a ne njegovog potpunog gubitka, na proliferaciju kardiomiocita. Velika oštećenja usled povrede srca, često kao posledica teškog srčanog udara, mogu dovesti do srčane insuficijencije jer srce više nije u stanju da se normalno kontrahuje. To je zato što oštećeno tkivo u odraslom miokardu, mišićni sloj srca, nije u stanju da se popravi nakon povrede. Ovi naučnici su otkrili da bi blago smanjenje mitohondrijalne aktivnosti u srcu odrasle osobe moglo olakšati regeneraciju srca nakon povrede srca, što bi moglo dovesti do novog načina lečenja srčanog udara i drugih srčanih bolesti.
„Nadamo se da ćemo sarađivati sa farmaceutskom industrijom i naučiti kako da bolje zaštitimo ili popravimo srca od oštećenja“, rekao je dr Vang. „Trenutno, kliničari mogu učiniti samo toliko za srčani udar. Ovaj pristup bi mogao pomoći srcu da se vrati u normalu. Možda bismo mogli da ponovo izrastemo ili popravimo srce korišćenjem pristupa genske terapije.
Poput Energizer Bunni-a, ovo bi moglo dovesti do novog načina lečenja srčanih bolesti kako bi se omogućilo starijim srcima da „nastave da idu i idu…“
