В новом исследовании ученые обнаружили, что в ответ на сигнал SOS костный мозг высвобождает репаративные клетки-предшественники после сердечного приступа. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Nature Communications.
Актуальность проблемы
Клетки человека вырабатывают экзосомы. Эти крошечные внеклеточные, связанные с мембраной клеткой везикулы необходимы для межклеточной коммуникации, передавая различные белки, липиды и нуклеиновые кислоты.
Результаты научной работы
Ученые из Университета Алабамы в Бирмингеме (University of Alabama at Birmingham) пришли к выводу, что экзосомы являются ключом к сигналу бедствия, который сердечная мышца посылает после приступа. После сердечного приступа экзосомы в кровотоке несут значительное количество специфичных для сердца микроРНК. Экзосомы преимущественно несут микроРНК к клеткам-предшественникам в костный мозг. Внутри этих клеток-предшественников микроРНК выключают определенный ген, который позволяет им выходить из костного мозга и попадать в кровоток. Затем эти клетки направляются в сердце.
Исследователи надеются, что открытие этого нового пути (сигнала от поврежденного сердца к системному ответу репаративных клеток костного мозга), теперь можно использовать для улучшения восстановления сердечно-сосудистой системы.
Ученым уже было известно, что клетки-предшественники высвобождаются из костного мозга после сердечного приступа. Эти клетки перемещаются в поврежденную сердечную мышцу, чтобы попытаться ее восстановить. Также было известно, что уровень микроРНК, которые в избытке в сердечной мышце, значительно повышаются в кровотоке после острого сердечного приступа, как у животных, так и у людей.
Исследователи обнаружили, что после сердечного приступа уровень четырех специфичных для сердечной мышцы микроРНК, известных как myo-miRs, в периферической крови был увеличен в 10000-100000 раз. Myo-miRs преимущественно поглощаются мононуклеарными клетками костного мозга и, в меньшей степени, клетками почек. МикроРНК представляют собой небольшие некодирующие РНК, которые могут регулировать экспрессию генов. Геном человека, по-видимому, производит по меньшей мере 2000 различных микроРНК. Оказалось, что экзосомы в крови в подавляющем большинстве после сердечного приступа переносят 3 вида myo-miRs — miR-1a, miR-208a и miR-499-5p. Четвертый myo-miR, miR-133a, частично переносится экзосомами. Примечательно, что значительное увеличение циркулирующих экзосомных myo-miRs также наблюдалось у людей после острого инфаркта миокарда с подъемом сегмента ST.
Таким образом, поврежденное сердце сигнализирует о мобилизации клеток-предшественников костного мозга.
«Наша работа показывает, что экзосомы, высвобождаемые из ишемизированного сердца, фактически опосредуют системный ответ клеток-предшественников костного мозга на место повреждения. Эти наблюдения убедительны, поскольку циркулирующие myo-miRs являются не только биомаркером, но и функциональной составляющей сложных перекрестных сообщений между ишемизированным сердцем и костным мозгом. Механизм, определенный в этом исследовании, может стать важным компонентом физиологического ответа на ишемическое повреждение и, следовательно, может быть использован для лечения ишемической болезни сердца», — считают ученые.
Авторы другого исследования утверждают, что высокие уровни кальция повышают риск инфаркта миокарда.
Врач кардиолог, терапевт, врач функциональной диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
