Hiljutised kaksikuuringud on näidanud uusi viise kahjustatud südame taastamiseks
Südamepuudulikkus mõjutab vähemalt 26 miljonit inimest kogu maailmas ja põhjustab arvukalt surmaga lõppevaid surmajuhtumeid. Seoses elanikkonna vananemise tõusu, hoolitsedes süda on muutumas vajaduseks, mis toob kaasa kulutuste kasvu. Selle terapeutilises ravis on tehtud olulisi edusamme süda ja võetakse palju ennetavaid meetmeid, kuid suremus ja haigestumus on endiselt väga kõrged. Saadaval on väga vähe ravivõimalusi ja enamasti toetub see südame siirdamisele patsientidele, kes on tõesti lõppstaadiumis ja arenevad täieliku südamepuudulikkuse suunas.
Meie kehal on küll erakordne võime end ise tervendada, näiteks maks saab taastuda, kui see on kahjustatud, meie nahk ka enamuse ajast ja üks neer võiks võtta funktsiooni kahe eest. Kahjuks ei kehti see enamiku meie elutähtsate organite, sealhulgas südame kohta. Kui inimese süda on kahjustatud – põhjustatud haigusest või vigastusest –, on kahju igavene. Näiteks pärast südameinfarkti võivad miljonid või miljardid südamelihase rakud jäädavalt kaduma. See kaotus nõrgestab südant järk-järgult ja põhjustab tõsiseid seisundeid, nagu südamepuudulikkus või armid südames, mis võivad lõppeda surmaga. Südamepuudulikkus tekib tavaliselt siis, kui kardiomüotsüüdid (rakkude tüübid) muutuvad puudulikuks. Erinevalt vesilikest ja salamandritest ei saa täiskasvanud inimene kahjustatud elundeid, näiteks südant, spontaanselt uuesti kasvatada. Inimembrüos või kui laps kasvab emakas, süda rakud jagunevad ja paljunevad, mis aitab südamel üheksa kuud kasvada ja areneda. Kuid imetajatel, sealhulgas inimestel, ei ole võimet südant taastada, kuna nad kaotavad selle võime hiljem ja täielikult umbes nädala pärast sündi. Südamelihasrakud kaotavad oma võime jaguneda ja paljuneda ning seetõttu ei saa nad taastuda. See kehtib ka teiste inimrakkude – aju, selgroog jne. Kuna need täiskasvanud rakud ei saa jaguneda, ei saa inimkeha kahjustatud või kadunud rakke asendada ja see põhjustab haigusi. Kuigi see on ka põhjus, miks südamekasvajat kunagi pole – kasvajad tekivad rakkude kontrollimatust kasvust. Kui aga nendel rakkudel on võimalik uuesti jaguneda, võib see kaasa tuua mitmete kudede "regeneratsiooni" ja aidata elundit parandada.
Ainus võimalus, mis kellelgi on, kui kannatab nõrga või kahjustatud süda või südamehaiguse korral tuleb siirdada süda. Sellel on palju aspekte, mis üldiselt mõjutavad enamiku patsientide puhul siirdamise tegelikkuseks muutumist. Esiteks peab "doonori" poolt annetatud süda olema terve süda enne doonori surma, mis tähendab, et süda tuleb ära võtta noortelt, kes on surnud haiguse või vigastuse tõttu ja need seisundid ei ole nende seisundit mõjutanud. süda igal juhul. Potentsiaalne retsipientpatsient peab siirdamiseks sobima doonori südamega. See tähendab pikka ootamist. Võimaliku alternatiivina võib potentsiaal luua rakkude jagunemise kaudu südames uusi lihaseid, mis võib pakkuda lootust miljonitele kahjustatud südamega. Teadusringkond on proovinud ja katsetanud paljusid protseduure, kuid seni on tulemused olnud ebaefektiivsed.
Uues uuringus avaldatud Cell, USA San Francisco California ülikooli teadlased on esimest korda välja töötanud loommudelites tõhusa ja stabiilse meetodi täiskasvanud südamerakkude (kardiomüotsüütide) jagunemiseks ja seega potentsiaalselt kahjustatud südameosa parandamiseks.1. Autorid tuvastasid neli geeni, mis on seotud rakkude jagunemisega (st rakud, mis paljunevad iseseisvalt). Kui need geenid kombineeriti geenidega, mis panevad küpsed kardiomüotsüüdid uuesti rakutsüklisse sisenema, nägid nad, et rakud jagunevad ja paljunevad. Niisiis, kui nende nelja olulise geeni funktsiooni tõhustati, süda kude näitas regeneratsiooni. Pärast patsiendi südamepuudulikkust parandab see kombinatsioon südamefunktsiooni. Kardiomüotsüütide jagunemine käesolevas uuringus oli 15–20 protsenti (võrreldes 1 protsendiga varasemates uuringutes), mis kinnitas selle uuringu usaldusväärsust ja tõhusust. Seda uuringut võiks tehniliselt laiendada ka teistele organitele, kuna need neli geeni on ühine tunnus. See on väga asjakohane töö, sest iga uurimus süda on esiteks väga keeruline ja teiseks tuleb geenide kohaletoimetamisel olla ettevaatlik, et mitte tekitada organismis kasvajaid. Sellest tööst võib kujuneda väga võimas lähenemine südame ja ka teiste organite taastamisele.
Teine Ühendkuningriigi Cambridge'i ülikooli tüvirakkude instituudi uuring on välja töötanud uuendusliku viisi parandamiseks süda kude nii, et doonorit poleks üldse vaja2. Nad on kasutanud tüvirakke, et kasvatada laboris elavaid südamelihase laike, mis on vaid 2.5 ruutsentimeetrit, kuid need näivad olevat võimas potentsiaalne vahend südamepuudulikkusega patsientide raviks. Nendel plaastritel on hea väljavaade loomulikult assimileerida patsiendi omaks süda st see on "täielikult funktsionaalne" kude, mis lööb ja tõmbub kokku nagu tavaline südamelihas. Varasem lähenemine tüvirakkude süstimiseks kehasse südame parandamiseks on olnud ebaõnnestunud, kuna tüvirakud ei püsinud süda lihaseid, kuid see-eest kadus verre. Praegune plaaster on "elav" ja "peksev" südamekude, mida saab kinnitada elundi külge (antud juhul süda) ja seega saab kahjustusi parandada. Selliseid plaastreid võiks kasvatada siis, kui patsiendi järele on nõudlus. See ületaks sisuliselt vajaduse oodata sobivat doonorit. Neid plaastreid saab kasvatada ka kasutades süda patsiendi enda rakud, välistades elundisiirdamisega kaasnevad riskid. Plaastri assimileerimine a kahjustatud süda on invasiivne protseduur ja selle tegemiseks on vaja õigeid elektrilisi impulsse süda beat hästi integreeritud plaastriga. Kuid sellise protseduuriga kaasnevad riskid on paremad kui täieliku südamesiirdamisega, mis on palju invasiivsem. Meeskond valmistub loomkatseteks ja kliinilisteks katseteks 5 aasta jooksul, enne kui seda saaks laialdaselt kasutada süda patsiendid.
***
{Saate lugeda esialgset uurimistööd, klõpsates alltoodud allika(te) loendis DOI lingil}
Allikas (d)
1. Mohamed et al. 2018,. Rakutsükli reguleerimine täiskasvanud kardiomüotsüütide proliferatsiooni ja südame regeneratsiooni stimuleerimiseks. Rakk. https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.02.014
2. Cambridge'i ülikool 2018. Murtud südame lappimine. http://www.cam.ac.uk/research/features/patching-up-a-broken-heart. [Kasutatud 1. mail 2018]
