Bilim İnsanları Kalp Rejenerasyonunun Sırrını Çözdü

Texas Southwestern Üniversitesi’nden bilim insanları, kalp krizi sonrası kalp hücrelerinin yeniden onarılamamasının ardındaki gizemi çözdü. Sadece yenidoğan farelerde kalp hasarından sonra önemli bir miktarda rejenerasyon gerçekleşse de, bu moleküler mekanizma bugüne kadar aydınlatılamamıştı.

Yenidoğan fareler % 15’e kadar ventriküler dokularını onarabiliyor fakat rejenerasyon doğduktan itibaren 7 gün sonra bitiyor. Bir kere bu olgunlaşma evresi bitti mi, kardiyak hücreler olgunlaşıyor ve farelerin kalp onarma özelliğini kaybediyor.

Üniversitenin Hamon Rejeneratif Bilim ve Tıp Merkezi bilim insanları tarafından kardiyak rejenerasyona dair bir dizi önemli gelişme kaydedildi. İlk olarak diğer bir Amerikalı ekiple çalışan bilim insanları 2011 yılında bazı hayvanların kalp dokularını önemli miktarda onarabildiğini duyurdu. Bu minik fareler yeni kardiyomiyosit hücreleri üreterek kalplerini rejenere ediyor yani onarıyor. Kardiyomiyosit hücreleri kalbin sağlıklı olarak kasılmasından sorumlu hücrelerdir. Yeni araştırmada ise araştırmacılar bu hücreleri oluşturan genleri , protein ürünlerini,hücre basamakları ve immün sistemindeki makrofajları ele aldı. Bu gelişme sayesinde belki bir gün insan kalbi de onarılabilir.

Kalp hastalıkları dünyada bir numaralı ölüm nedenidir, kontraktil (kasılabilen) kas hücreleri bir kere zarar gördü mü, hücreler tekrar onarılamaz. Yetişkin bir insan kalp krizi geçirdiğinde 1 milyara kadar kardiyomiyosit kaybeder çünkü bunlar kendilerini yenileyemez. İşte kardiyomiyosit kaybı kalbin kasılma özelliğini azaltır, yara oluşumuna ve kalp ölümüne neden olur.

“Buna karşın yeni doğan fareler verimli bir şekilde kalp dokusunu rejenere eder ve organın tekrar verimle çalışmasına imkan verir. Bu hayvanlar ilk haftada bu rejenerasyon yeteneğini kaybeder, çünkü bileşenler yapısal ve fonksiyonel olgunluğa ulaşır,” diyor Zhaoning Wang.

“Bu süreç boyunca kalp gelişiminde etkin olan genlerin aktif olduğunu fakat kalp olgunlaşırken hızla azaldıklarını gösterdik. Bu da yenidoğan kalbinin bu gelişimsel gen programının kalp rejenerasyonu boyunca, sonuna kadar kullandığını gösteriyor,” diyor.

Yani yaralı fare kalbi birkaç günlük bir altın zaman dilimi kullanarak kalp dokusunu onarabiliyor. Yani bu hayvanlarda halen embriyonik gen programı 7 gün boyunca işleyebiliyor.

İki Yeni Bulgu

Wang ve arkadaşları bugüne kadar yapılmış en geniş memeli kalbi rejenerasyon kataloğunu oluşturdu ve tabi ki yenidoğan fareyi ekledi. Araştırmada hayvanın transkriptomunu yani fare genomundaki tüm mesajcı RNA’ları da araştırdı. Ayrıca ökaryotik hücre çekirdeği proteini histonları da de analize etti. Bunlar DNA’dan kromatin oluşturmayla ilişkilendiriliyor. Transkriptomu çalışarak doğrudan kalp rejenerasyonunu ifade eden genleri tespit edebildiler.

Wang ve ekibi 7 günlük periyotta rejeneratif ve non-rejeneratif fare kalplerini kıyasladı. Rejeneratif kalpler eşsiz bir immün tepkisiyle destekleniyor.

Burada en öne çıkan faktör markofajlar tarafından salınan CcL24 faktörüydü. Bu rejenerasyonu organize ediyor Ayrıca rejenerasyon boyunca RNA bağlama proteini, Igf2bp3 devreye giriyor. “CcL24 and Igfbp3’ün daha önce karakterize olmamış kardiyomiyosit regülatörleri olduğunu belirledik, burada tedavi edici etkiler olabilir,” diyor Wang.

Araştırmacılar bu bulguları tıp alanında kullanarak, kalp hastalıkları için tedaviler geliştirmek istiyor.

Kaynak: https://medicalxpress.com/news/2019-09-heart-regeneration-scientists-uncloak-nature.html Referans: Zhaoning Wang et al. Mechanistic basis of neonatal heart regeneration revealed by transcriptome and histone modification profiling, Proceedings of the National Academy of Sciences (2019). DOI: 10.1073/pnas.1905824116

Alıntı: gercekbilim.com

 

E-bültenimize kaydolabilirsiniz
E-bültenimize kaydolabilirsiniz
En yeni bildirimlerimizden haberdar olmak için e-bültenimize kaydolun
İstediğiniz bir zamanda üyeliğinizi iptal edebilirsiniz
Yazarın Diğer Yazıları