|
Проблема регенерации сердечной мышцы много лет вызывает дискуссии ученых и медиков. Кардиологическая практика свидетельствует о том, что патоморфология миокарда человека не сопровождается органной регенерацией, обычно происходит внутриклеточная гипертрофия кардиомиоцитов, которую принято называть внутриклеточной регерерацией [1]. С развитием науки о стволовых клетках возникли новые споры относительно наличия стволовых клеток сердца. Как известно, в стволовые клеткиелетной мускулатуре имеется популяция сателлитных клеток; эти клетки обладают свойствами стволовости, пролиферируя и дифференцируясь в стволовые клеткиелетные миоциты. Подобных клеток в сердце млекопитающих найдено не было.
Проблемные
вопросы регенерации сердца в свое время изучала научная группа
Полежаева ЛВ [2]. Исследователи обнаружили в сердцах крыс клетки
миобластоидной морфологии, которые появлялись после повреждения
миокарда и лечения его с помощью различных биологически активных
веществ. Этим клеткам приписывалась важная роль в регенерации миокарда,
и в наше время их нарекли бы взрослыми региональными стволовыми
клетками сердца. Однако работы Полежаева не были подтверждены в других
лабораториях.
Осень 2003 года ознаменовалась сразу
несколькими свидетельствами существования стволовых клеток сердца во
взрослом организме. В мультицентровых исследованиях институтов США [3]
были найдены клетки, экспрессирующие stem cell antigen-1. In vitro эти
клетки первоначально не экспрессировали сердечные структурные гены, но
после обработки 5-азацитидином они дифференцировались в кардиомиогенный
фенотип. При внутривенном введении в организм животных, которым
предварительно было вызвано ишемическое повреждение миокарда, эти
клетки были обнаружены в миокарде реципиентов в дифференцированном
состоянии, интеграция с кардиомиоцитами хозяина была выражена в
различной степени.
Beltrami AP и соавт. [4] обнаружили в
сердцах взрослых крыс клетки, не экспрессирующие маркеры Lin (Lin-), но
несущие маркеры стволовых клеток (c-kit-POS). Подобные клетки
встречались с частотой 1 на каждые 10 000 миоцитов. В культуре эти
клетки хорошо пролиферировали и дифференцировались в кардиомиоциты,
гладомышечные клетки и эндотелиоциты (см. рис. 1). Следовательно, эти
клетки являются стволовыми. При трансплантации таких клеток в
пограничную зону экспериментального инфаркта миокарда исследователи
наблюдали значительное уменьшение зоны рубца, функция левого желудочка
улучшалась. Необходимо отметить, что более ранние работы сотрудников
New York Medical College, USA свидетельствуют о достаточно большом
количестве митозов во взрослых сердцах больных кардиомиопатиями и в
постинфарктных сердцах людей [5,6].
Таким образом, логическим
продолжением исследований проблемы регенерации миокарда должно стать
решение вопроса о наличии стволовых клеток сердца у человека.
Положительным ответом на поставленный вопрос может стать работа Urbanek
K et al. [7]. В данном исследовании в сердцах больных аортальным
стенозом была обнаружена популяция клеток, экспрессирующих некоторые
маркеры стволовых клеток и обладающие теломеразной активностью.
Обнаружены также "примитивные" кардиомиоциты, которые исследователи
считают промежуточным звеном в дифференцировке стволовых клеток сердца
в направлении кардиомиоцитов со взрослым фенотипом (см. рис. 2).
Впрочем, неясным остается происхождение этих клеток. Если такие клетки
изначально присутствуют в миокарде, то они несомненно являются
стволовыми клетками сердца. Однако они могут быть занесены извне,
например, с током крови из костного мозга. Имеется свидетельство
миграции клеток костного мозга в миокард и их дифференцировки в
кардиомиогенный фенотип [8].
Литература:
Румянцев ПП Кардиомиоциты в процессах репродукции, дифференцировки и регенерации. Л.: Наука, 1982. -288 с.
Полежаев Л.В., Ахабадзе Л.В., Музлаева Н.А., Явич М .П. Стимуляция регенерации мышцы сердца. М .: Наука, 1965.- 396 с.
Oh H, Bradfute SB, Gallardo TD et al. Cardiac progenitor cells from
adult myocardium: Homing, differentiation, and fusion after infarction.
PNAS Published online before print October 6, 2003.
Beltrami AP, Barlucchi L, Torella D et al. Adult cardiac stem cells are
multipotent and support myocardial regeneration. Cell 2003; 114; 6:
763-776.
Beltrami AP, Urbanek K,
Kajstura J et al. Evidence that human cardiac myocytes divide after
myocardial infarction. N Engl J Med 2001; 344: 1750-1757.
Kajstura J, Leri A, Finato N et al. Myocyte proliferation in end-stage cardiac failure in humans. PNAS 1998; 95: 8801–8805.
Urbanek K, Quaini F, Tasca G et al. Intense myocyte formation from
cardiac stem cells in human cardiac hypertrophy. PNAS 2003; 100; 18:
10440-10445.
Orlic D, Kajstura
J, Chimenti S et al. Bone marrow stem cells regenerate infarcted
myocardium. Pediatr Transplantation 2003; 7(Suppl. 3): 86–88.
|
