Χρήση μικρών μορίων για την αναγέννηση του καρδιακού ιστού
Νέα έρευνα, η οποία εμφανίζεται στο περιοδικό Επικοινωνία Φύσης, δείχνει ότι η παροχή δύο μικρών μορίων σε ποντίκια βοηθά τις καρδιές τους να αναγεννηθούν μετά από καρδιακή προσβολή.
Οι καρδιακές παθήσεις είναι η κύρια αιτία θανάτου στις Ηνωμένες Πολιτείες και ευθύνονται για σχεδόν 1 στους 4 θανάτους στη χώρα.
Ένα ανεπιθύμητο καρδιαγγειακό συμβάν, όπως η καρδιακή προσβολή, συνήθως βλάπτει τα κύτταρα που αποτελούν τον καρδιακό μυ.
Αυτά τα κύτταρα ονομάζονται καρδιομυοκύτταρα και η απώλεια τους θέτει τους ανθρώπους σε κίνδυνο καρδιακής ανεπάρκειας - μια κατάσταση στην οποία η καρδιά δεν μπορεί να αντλήσει αποτελεσματικά αίμα στο υπόλοιπο σώμα.
Η επιστημονική συναίνεση είναι ότι οι καρδιές των ενηλίκων δεν μπορούν πλέον να δημιουργήσουν νέα καρδιομυοκύτταρα. Αυτή η ανικανότητα είναι ο λόγος για τον οποίο η καρδιά δεν μπορεί να αναγεννηθεί μετά από καρδιακή προσβολή όταν χάνονται τεράστιοι αριθμοί καρδιομυοκυττάρων.
Νέα έρευνα, ωστόσο, ανανεώνει την ελπίδα προστασίας των κατεστραμμένων καρδιακών ιστών χρησιμοποιώντας μικρά μόρια που ονομάζονται microRNAs.
Γιατί τα microRNAs είναι σημαντικά για την καρδιά
Τα MicroRNAs ελέγχουν τη γονιδιακή λειτουργία και μπορούν να βρεθούν σε αφθονία όταν αναπτύσσεται η καρδιά.
Προηγούμενη έρευνα έχει εντοπίσει ένα σύμπλεγμα microRNAs που ονομάζεται miR-17-92 που ελέγχει τον τρόπο πολλαπλασιασμού των καρδιομυοκυττάρων. Ο Da-Zhi Wang, Ph.D., ερευνητής καρδιολογίας στο Παιδικό Νοσοκομείο της Βοστώνης και καθηγητής παιδιατρικής στην Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ της Βοστώνης, ηγήθηκε αυτής της προηγούμενης έρευνας.
Τώρα, ο καθηγητής Wang και οι συνεργάτες του έχουν κάνει ζουμ σε δύο μέλη αυτής της οικογένειας microRNA: miR-19a και miR-19b.
Στη νέα μελέτη, ο καθηγητής Wang και οι συνεργάτες του δείχνουν πώς αυτά τα δύο μόρια microRNA μπορούν να οδηγήσουν στην αναγέννηση της καρδιάς μετά από έμφραγμα του μυοκαρδίου.
Τα ευρήματα θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην πρόληψη της καρδιακής ανεπάρκειας μετά από καρδιακή προσβολή, η οποία, σύμφωνα με τους ερευνητές, «η κύρια αιτία θνησιμότητας και νοσηρότητας στους ανθρώπους».
Η βραχυπρόθεσμη και μακροπρόθεσμη επίδραση των microRNAs
Ο καθηγητής Wang και η ομάδα χρησιμοποίησαν ένα μοντέλο ποντικού καρδιακής προσβολής και παρέδωσαν τα microRNAs με δύο διαφορετικούς τρόπους.
Πρώτον, χορήγησαν τα μόρια επικαλυμμένα με λιπίδια απευθείας στους ποντικούς. Δεύτερον, οι ερευνητές τοποθέτησαν τα microRNAs σε έναν ιό που σχετίζεται με αδενο - δηλαδή έναν φορέα γονιδιακής θεραπείας που στοχεύει την καρδιά.
Και με τις δύο μεθόδους παράδοσης, τα αποτελέσματα ήταν πολλά υποσχόμενα, τόσο μακροπρόθεσμα όσο και βραχυπρόθεσμα.
Δηλαδή, τις πρώτες 10 ημέρες μετά από καρδιακή προσβολή, τα microRNAs μείωσαν τον κυτταρικό θάνατο και σταμάτησαν τη φλεγμονώδη αντίδραση που βλάπτει συνήθως τον καρδιακό μυ κατά τη διάρκεια καρδιακής προσβολής.
Οι ερευνητές διενήργησαν επίσης μια ανάλυση μεταγραφώματος σε ολόκληρο το γονιδίωμα που αποκάλυψε πώς το miR-19a / 19b καταστολή των γονιδίων που ελέγχουν τη φλεγμονώδη απόκριση και τον οξύ θάνατο των κυττάρων.
Με την πάροδο του χρόνου, οι καρδιές των ποντικών που έλαβαν τα μόρια είχαν πιο υγιή ιστό, λιγότερο κατεστραμμένο ιστό, καλύτερη συσταλτικότητα των καρδιακών μυών και μειωμένη διασταλμένη καρδιομυοπάθεια - μια κατάσταση στην οποία αραιώνεται ο καρδιακός μυς, ο οποίος, τελικά, εξασθενεί την καρδιά.
«Ο αρχικός σκοπός είναι η διάσωση και προστασία της καρδιάς από μακροχρόνιες βλάβες», εξηγεί ο καθηγητής Wang. «Στη δεύτερη φάση, πιστεύουμε ότι τα microRNAs βοηθούν στον πολλαπλασιασμό των καρδιομυοκυττάρων.»
Τα πλεονεκτήματα της θεραπείας με microRNA
Οι ερευνητές συνεχίζουν να εξηγούν τα οφέλη της θεραπείας με microRNA. Σε αντίθεση με τη γονιδιακή θεραπεία, λένε, τα μόρια microRNA δεν παραμένουν στην καρδιά αφού έχουν εκπληρώσει το σκοπό τους.
«Πηγαίνουν πολύ γρήγορα και δεν διαρκούν πολύ, αλλά έχουν διαρκή επίδραση στην επιδιόρθωση κατεστραμμένων καρδιών», εξηγεί ένας από τους αντίστοιχους συγγραφείς της μελέτης, Jinghai Chen, Ph.D.
«Δώσαμε στα ποντίκια μόνο ένα πλάνο όταν η καρδιά χρειαζόταν τη μεγαλύτερη βοήθεια, και στη συνέχεια […] συνεχίσαμε να ελέγχουμε το επίπεδο έκφρασης του miRNA19a / b μετά την ένεση», προσθέτει ο Τσεν. «Μετά από μία εβδομάδα, η έκφραση μειώθηκε σε φυσιολογικό επίπεδο, αλλά η προστασία κράτησε περισσότερο από ένα χρόνο».
«Τα MicroRNAs έχουν τεράστια υπόσχεση να γίνουν ισχυρά εργαλεία για την καταπολέμηση των καρδιαγγειακών παθήσεων», γράφουν οι ερευνητές, οι οποίοι στη συνέχεια σχεδιάζουν να δοκιμάσουν τη θεραπεία σε ένα μεγαλύτερο θηλαστικό πριν προχωρήσουν σε μελέτες σε ανθρώπους. Ο καθηγητής Wang και οι συνεργάτες του καταλήγουν:
«Η έγκαιρη καρδιακή προστασία με μεσολάβηση [M] iR-19a / 19b θα μπορούσε να ανοίξει ένα παράθυρο για την ανάπτυξη αποτελεσματικής θεραπείας για καρδιακή προσβολή και να αποφέρει μεγάλα οφέλη σε ασθενείς με καρδιακή ανεπάρκεια».
