В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Aging, ученые из Бостонской детской больницы (Boston Children’s Hospital) обнаружили, что клетки, из которых состоит сердечная мышца, со временем накапливают новые генетические мутации, теряя при этом способность их восстанавливать.
Актуальность исследования
Известные факторы риска, такие как гипертония или высокий уровень холестерина, не объясняют все случаи сердечно-сосудистых заболеваний.
Материалы и методы исследования
Ученые секвенировали полные геномы 56 отдельных клеток сердечной мышцы, известных как кардиомиоциты, от 12 человек разного возраста — от младенчества до 82 лет, — которые умерли по причинам, не связанным с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Используя сложные методы биоинформатики и анализ, авторы исследования сравнили количество ненаследственных мутаций, известных как соматические мутации, в клетках разного возраста, а также искали мутационные модели или сигнатуры, которые могли бы пролить свет на механизмы сердечно-сосудистых заболеваний.
Новизна исследования
«Это первый случай, когда соматические мутации в человеческом сердце рассматривались на уровне одной клетки», — комментирует автор исследования Сангита Чоудхури (Sangita Choudhury).
Чем старше были клетки, тем больше однонуклеотидных вариантов было в их ДНК. Характер этих мутаций предполагает, что многие из них были вызваны окислительным повреждением. Поскольку сердце постоянно работает, оно потребляет много энергии. Производство энергии сердцем создает химические побочные продукты, известные как активные формы кислорода или АФК. Когда уровни АФК становятся слишком высокими, они могут повредить ДНК. Вдобавок к повреждению, мутации также влияют на пути, которые клетки обычно используют для восстановления поврежденных ДНК. На механизмы, которые восстанавливают повреждения ДНК, также влияет возраст.
В стареющем сердце теряется способность восстанавливать мутации
Исследователи обнаружили, что кардиомиоциты накапливают мутации так же быстро или даже быстрее, чем некоторые типы делящихся клеток; исследователи подсчитали, что в среднем в каждой клетке происходит более 100 новых мутаций в год. Клетки сердца также накапливали мутации в 3 раза быстрее, чем нейроны — еще один тип клеток, которые не делятся.
Авторы другого исследования утверждают, что каннабидиол может привести к серьезным проблемам с сердцем.
Врач кардиолог, терапевт, врач функциональной диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
