Ученые выяснили, как запускать регенерацию сердца
Ученые из Юго-Западного медицинского центра Техасского университета раскрыли молекулярные механизмы, благодаря которым новорожденные мышата способны восстанавливать поврежденные клетки сердца.
Сердечно-сосудистые заболевания лидируют в мире по смертности. Если человек перенес сердечный приступ, у него гибнут кардиомиоциты — мышечные клетки сердца. Образующийся рубец не дает органу нормально работать, возникает сердечная недостаточность. Один инфаркт способен погубить до миллиарда кардиомиоцитов — и они не вырастут снова, ведь у человека регенерируется только печень.
Как известно, многие животные способны восстанавливать поврежденные или утраченные части тела: например, у ящериц заново отрастает хвост, а у паука — ноги. В первые дни жизни мышата способны восстановить до 15 процентов тканей сердца, если оно было повреждено. Эту уникальную способность обнаружили и подтвердили в 2011 году. Через семь дней это «окно роста» закрывается, и способность отращивать кардиомиоциты навсегда утрачивается.
Ученые выяснили, как работает эта способность, что запускает регенерацию и почему она не происходит у взрослого животного. Авторы работы создали максимально полную базу данных о регенерации сердца новорожденной мыши. Они изучили транскриптом животного — общее количество всех матричных РНК в геноме мыши. Они также проанализировали гистоны — белки, обнаруженные в ядре эукариотических клеток, которые помогают в упаковке ДНК.
«Изучая транскриптом, мы можем напрямую идентифицировать гены, которые экспрессируются во время регенерации сердца», — поясняет Чжаонин Ван, ведущий автор статьи о последних исследованиях команды, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences. Так ученые получили информацию о генах, способствующих восстановлению клеток сердца. Также выяснилось, что способность к регенерации сердца связана с уникальным иммунным ответом. Гистоны, как и транскриптомы, влияют на молекулярную среду, участвующую в регенерации поврежденного сердца. Самую заметную роль в делении кардиомиоцитов, необходимом для успешной регенерации, играл белок CcL24, а кроме того, ученые обнаружили РНК-связывающий белок Igf2bp3.
В будущем, развивая это направление исследования, можно будет надеяться заставить регенерировать не только клетки мышиного сердца, но и человеческого. Новооткрытые механизмы дают надежду получить принципиально новые способы помощи миллионам людей, которые сейчас не могут быть вылечены. «Мы определили CcL24 и Igfbp3 как ранее нехарактерные регуляторы пролиферации кардиомиоцитов, которые впоследствии можно будет использовать для терапии», — сказал Ван.
Авторы нового исследования, возможно, нашли ответ на вопрос, почему естественный отбор не устранил из человеческого генома мутацию, повышающую риск такого тяжелого аутоиммунного заболевания, как волчанка. По-видимому, все дело в эволюционном компромиссе: уязвимость в одной сфере — расплата за преимущество в другой.
Британские физики впервые визуализировали процесс, при котором две отрицательно заряженные молекулы ДНК сближаются и пристыковываются друг к другу точно в местах с одинаковым генетическим кодом вопреки ожидаемому отталкиванию. Прямое наблюдение этого механизма подтвердило 20-летнюю гипотезу и раскрыло фундаментальные процессы восстановления генома, деления клеток и развития онкологических заболеваний.
Японские ученые выяснили, что даже короткий вдох аромата свежесваренного кофе способен быстро улучшить эмоциональное состояние и уменьшить уровень стресса. У молодых участников эксперимента всего за пять минут вдыхания кофейного аромата снизились показатели тревожности, усталости и подавленности. При этом частота сердечных сокращений практически не изменилась.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.
Превратив почти 30 лет наблюдений за сверхмассивной черной дырой в видео, астрономы выяснили, что яркие участки в джете движутся совсем не так, как считалось раньше.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии