Способность сердца к регенерации определяется числом митохондрий, которое с возрастом уменьшается

Для улучшения результатов клеточной терапии болезней сердца необходимо лучшее понимание биологии сердечных клеток-предшественников, участвующих в регенерации кардиомиоцитов и восстановлении функций сердца.

Испанские ученые из мадридского Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares установили, что сердечные мезангиобласты являются прекоммитированными клетками-предшественниками в постнатальном сердце. Была показана возможность размножения мезангиобластов in vitro и их дифференцировки in vitro и in vivo в кардиомиоциты, принимающие участие в восстановлении сердечной ткани после повреждений.

В данном исследовании ученые показали, что из культуры клеток сердца человека или мыши можно выделить две популяции мезангиобластов. Клетки обеих популяций экспрессируют сходные поверхностные маркеры, характерные для сердечных предшественников факторы транскрипции, но значительно отличаются по количеству содержащихся в клетках митохондрий.

Медленно делящиеся клетки содержат много митохондрий; эти клетки при воздействии 5-азацитидина эффективно дифференцируются в кардиомиоциты, экспрессирующие структурные маркеры зрелых специализированных клеток.

Напротив, быстро делящиеся мезангиобласты, содержащие меньшее число митохондрий, не отвечают на воздействие 5-азацитидина. При увеличении количества митохондрий под воздействием оксида азота быстро делящиеся клетки тоже начинают дифференцироваться в зрелые кардиомиоциты. При снижении численности митохондрий в клетках под воздействием ингибиторов дыхательной цепи и хлорамфеникола нарушается дифференцировка медленно делящихся мезангиобластов.

Было обнаружено, что мезангиобласты, полученные из сердечной ткани пожилых людей и старых мышей, практически все относились к быстро делящейся популяции с низким содержанием митохондрий в клетках. Эти мезангиобласты становились способны к дифференцировке в кардиомиоциты только после обработки их оксидом азота.

Таким образом, результаты исследования говорят о ключевой роли митохондрий в дифференцировке сердечных мезангиобластов в зрелые кардиомиоциты. По мнению доктора П.И. Катуняна, главного врача московского Центра медико-биологических технологий, это открывает новые возможности для увеличения эффективности клеточной терапии болезней сердца при помощи воздействия на численность митохондрий в клетках-предшественниках.

Источник: www.stemcells.ru