Die Zellen des Herzens können sich verjüngen und vermehren, zu heilen, Schaden
UT Southwestern Medical Center Wissenschaftler haben entdeckt, ein protein, das arbeitet mit anderen während der Entwicklung zu Bremsen auf die Zellteilung im Herzen, Sie berichten heute in Nature. Die Erkenntnisse können schließlich verwendet werden, um die Umkehrung dieser Entwicklungs-block und helfen, die Zellen des Herzens zu regenerieren, bietet eine ganz neue Art und Weise zu behandeln eine Vielzahl von Bedingungen, in denen der Herzmuskel beschädigt wird, einschließlich Herzversagen, verursacht durch Viren, Gifte, Bluthochdruck oder Herzinfarkt.
Aktuelle pharmazeutische Behandlungen für Herzinsuffizienz—einschließlich ACE-Hemmer und beta-Blocker—center auf versuchen, Sie zu stoppen Teufelskreis von Herz-Muskel-Verlust als Belastung weitere Schäden übrigen Herzmuskel, was zu mehr Zellen, um zu sterben, erklärt UT Southwestern Arzt-Forscher Hesham A. Sadek, M. D., Ph. D., professor für innere Medizin, Molekularbiologie und Biophysik. Es gibt keine bestehenden Behandlungen zum Wiederaufbau des Herzmuskels.
Vor neun Jahren, Sadek und seine Kollegen entdeckt, dass die Maus-Herzen regenerieren kann, wenn Sie beschädigt in den ersten Tagen des Lebens, angetrieben durch die Teilung der Herzmuskelzellen, die Zellen verantwortlich für eine Herz-die kontraktile Kraft. Allerdings ist diese Fähigkeit völlig verloren, von 7 Tage alten, einem abrupten Wendepunkt, in welcher Abteilung dieser Zellen dramatisch verlangsamt und die Zellen selbst vergrößern. Die Gründe, warum diese Zellen allmählich verlangsamen und stoppen geteilt wurde, ist unklar.
Sadek und sein team entdeckt im Jahr 2013, die ein protein mit der Bezeichnung Meis1, das fällt in eine Kategorie, bekannt als Transkriptionsfaktoren regulieren die Aktivität von Genen spielt eine wichtige Rolle bei der Unterbindung Herzen der Zellteilung. Allerdings, erklärt er, obwohl das löschen dieses Gens in den Mäusen reicht das Fenster von Herz, Zellteilung, dieser Effekt ist transient—Herz-Zellen fehlt dieses gen schließlich langsam und stoppen die Vermehrung.
Folglich, die Forscher gefragt, ob es redundante Mechanismen, stoppen Herz, Zellteilung, auch wenn Meis1 ist nicht vorhanden. Zu diesem Zweck, Sie schauten, um zu sehen, was andere Transkriptionsfaktoren könnte die Verfolgung von Aktivitäten mit Meis1 in die Zellen des Herzens, wie Sie sich schnell aufteilen und dann langsam zu einem Stillstand in den Tagen nach der Geburt. Sie haben schnell entdeckt, man nannte Hoxb13, dass die Rechnung passen. Andere Proteine der Hox-Familie, Sadek Hinweise, die gezeigt haben, fungieren als chaperone zu Meis1 in andere Arten von Zellen, überführung Meis1 in den Zellkern gelangt.
Um besser zu verstehen, Hoxb13, die Rolle in der Herz-Zellen, die Forscher gentechnisch veränderte Mäuse, denen das gen, das die codes für Hoxb13 gelöscht wurde. Diese Mäuse verhielten sich ähnlich wie jene, in denen nur das gen Meis1 wurde gelöscht—das Fenster für Herz-cell rapid division wurde erhöht, aber noch geschlossen ist, innerhalb von ein paar Wochen. Wenn die Forscher abgeschaltet Hoxb13 in adulten mausherzen, Ihre Zellteilung hatte Sie ein kurzes Wiederaufleben, genug, um zu verhindern, dass eine progressive Verschlechterung, die nach einem induzierten Herzinfarkt, aber nicht genug zur Förderung der deutlichen Erholung.
Allerdings, wenn der Wissenschaftler gelöscht, die Gene Meis1 und Hoxb13, Herz-Zellen in diesen Mäusen erschien wieder auf einem früheren Stadium der Entwicklung, sowohl eine Verringerung in der Größe und der Multiplikation mehr. Nach einem induzierten Herzinfarkt, diese Mäuse hatten eine schnelle Verbesserung die Menge der Blut jeden schlagen konnte, zu vertreiben, aus dem Herzen. Ihr Herz-Funktion hatte, fast wieder normal.
Mit den klaren Beweis, dass Meis1 und Hoxb13 zusammen arbeiten zu stoppen Herz Zellteilung in den Tagen nach der Geburt, Sadek und seine Kollegen suchten für das, was möglicherweise wiederum regulieren diese Proteine. Ihre Experimente deuten darauf hin, dass die Antwort ist calcineurin, ein protein, das verantwortlich für die Regulierung der Aktivität anderer Proteine durch entfernen von Phosphatgruppen.
Da calcineurin spielt eine wichtige Rolle in einer Vielzahl von Krankheiten und anderen medizinischen Bedingungen, wie rheumatische arthritis, Schizophrenie, diabetes und organ-Transplantation mehrere Medikamente, die bereits auf dem Markt existieren, die Ziel dieses protein. Es ist denkbar, sagt Sadek, andere Drogen, die entwickelt werden könnte, um direkt den Gegner Meis1 und Hoxb13. Forscher möglicherweise schließlich in der Lage sein, Strategien zu entwickeln, um neu zu starten Herz Zellteilung durch ein einzelnes Medikament oder Kombinationen, die target jeder Teil dieser regulatorischen Signalweg, fügt er hinzu.