19.11.2016
Редакция Naked Science
336

Кардиологи научились профилактике окостенения сердца

Американские ученые прояснили механизм превращения клеток соединительной ткани сердца в остеобразующие клетки кости при повреждениях и травмах. Результаты работы опубликованы в журнале Cell Stem Cell.

Минерализация мягких тканей — патологический процесс, при котором часть органа затвердевает из-за аномального отложения солей кальция (кальциноза). Как последствие сахарного диабета или ишемии минерализация может нарушать электропроводность тканей и приводить, например, к блокаде сердца. Таким образом, известно, что феномен связан с последствиями травм и процессами дегенерации, но его молекулярные механизмы изучены недостаточно. При этом способов лечения кальциноза не существует.

 

Чтобы восполнить пробел, ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе провели серию экспериментов. На первом этапе они извлекали кардиальные фибробласты (клетки соединительной ткани сердца) человека и обрабатывали их мезенхимальными стволовыми клетками. В результате фибробласты начинали дифференцироваться в остеобласты, молодые клетки кости. Затем методом секвенирования РНК авторы выявили гены и белки, которые связаны с кальцинозом: ген Runx2, белок остеокальцин (OCN) и другие.

 

Дизайн экспериментов и механизм предотвращения кальциноза. / © Indulekha C.L. Pillai et al., Cell Stem Cell

 

Для проверки механизма в естественных условиях исследователи провели эксперимент in vivo. У здоровых мышей моделировались различные повреждения миокарда (например, с помощью высоких доз системных стероидов), что приводило к минерализации его фибробластов. Затем клетки из области кальциноза трансплантировались мышам-реципиентам. Спустя время мягкие ткани сердца последних также частично затвердевали. Анализ показал, что в этом случае, помимо Runx2, гиперэкспрессировался ген ENPP1, кодирующий одноименный фермент.

 

Наконец ученые проверили, возможно ли предотвратить процесс минерализации тканей. Для этого до и после повреждения миокарда мышам вводились молекулы SYL-001 (ингибитор ENPP1). По сравнению с животными из контрольной группы это позволило сократить область кальциноза на 42 процента. Затем мышам, получившим SYL-001, вводился ее аналог — ARL67156 (ингибитор эктонуклеозидаз — ферментов, участвующих в межклеточной передаче сигнала): в этом случае сокращение области достигало 85 процентов, а сердечная функция практически восстанавливалась.

 

По словам авторов, следующим шагом станет разработка препарата, предотвращающего минерализацию тканей. Сейчас они работают над адаптацией технологии к кальцинозу кровеносных сосудов, а также над возможностью делать кальциноз обратимым: эффект ингибиторов ENPP1 развивается только при введении до повреждения.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

Позавчера, 17:39
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

Вчера, 21:28
Мария Азарова

По словам ученых из США, это первое исследование, в котором физическая утомляемость у пожилых людей рассматривается как показатель более ранней смертности от всех причин.

Вчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

Позавчера, 17:39
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

21 января
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: