Odnowić serce – regeneracja serca poprzez odwrócenie metabolizmu

Ludzkie serce jest organem o ograniczonej zdolności do regeneracji.
Z wiekiem zdolność serca do samonaprawy po uszkodzeniu maleje, co prowadzi do chorób sercowo-naczyniowych.
Nowe i interesujące badanie proponuje nowatorskie podejście do leczenia starzejącego się serca: zmniejszenie funkcji mitochondriów w mięśniu sercowym w celu stymulacji regeneracji komórek mięśnia sercowego (kardiomiocytów).

Odwrócenie metabolizmu:

W przeciwieństwie do istniejących podejść terapeutycznych, obecne badanie nie koncentruje się na wzmacnianiu funkcji mitochondriów, ale wręcz na jej zmniejszaniu.
Naukowcy odkryli, że zmniejszenie białka RISP, niezbędnego dla funkcji mitochondrialnych, powoduje zmianę metabolizmu w dojrzałych kardiomiocytach.
Zmiana ta prowadzi do spadku zużycia tlenu i wzrostu zużycia glukozy, co inicjuje proces zwany "przebudową hiperplastyczną".
Podczas tego procesu dochodzi do proliferacji komórek mięśnia sercowego bez zwiększania ich rozmiaru.

Efekty terapeutyczne:

W eksperymentach na myszach, zmniejszenie RISP spowodowało nie tylko regenerację kardiomiocytów w zdrowym sercu, ale także migrację nowych komórek serca do uszkodzonych obszarów po zawale serca.
Wyniki te wskazują na ogromny potencjał leczenia uszkodzonych serc za pomocą tego podejścia.

Mechanizmy molekularne:

Badanie wskazuje na kilka możliwych mechanizmów molekularnych prowadzących do regeneracji kardiomiocytów:

• Zmiany epigenetyczne: Spadek poziomu alfa-ketoglutaranu (wymaganego do demetylacji za pośrednictwem TET) i wzrost poziomu S-adenozylometioniny (wymaganej do aktywności metylotransferazy) mogą prowadzić do wzrostu metylacji DNA, a w konsekwencji do zmian w ekspresji genów związanych z rozwojem i proliferacją komórek serca.
• Aktywność AMPK i mTOR: Brak aktywacji AMPK (zachowane dostarczanie energii) wraz z aktywacją mTOR mogą przyczyniać się do procesu regeneracji.

Obecne badanie otwiera drzwi do nowego i obiecującego podejścia terapeutycznego w leczeniu starzejącego się serca.
Zmniejszenie funkcji mitochondriów może stymulować regenerację komórek mięśnia sercowego, zarówno w zdrowym sercu, jak i w sercu uszkodzonym po zawale.
Konieczne są dalsze badania, aby zbadać skuteczność i bezpieczeństwo tego podejścia u ludzi, ale wyniki badania budzą wielką nadzieję na skuteczniejsze leczenie chorób serca w przyszłości.

Referencje: https://www.jci.org/articles/view/165482