[:ru]Новое лечение уменьшает повреждение сердца после серьезных сердечных приступов на двух моделях животных. Инъекции двух химических веществ в форме с медленным высвобождением значительно уменьшали размер мертвой сердечной ткани, известной как инфаркт, и улучшали функцию левого желудочка по сравнению с необработанными субъектами.
Риск смерти у пациентов после острых инфарктов напрямую связан с размером инфаркта, поэтому уменьшение размера является ценным. Пациенты с сердечным приступом формируют рубцовую ткань, чтобы заменить мертвую и умирающую сердечную мышечную ткань, часто сопровождающуюся прогрессирующей сердечной недостаточностью с течением времени, когда поврежденное сердце изо всех сил пытается поддерживать насосную способность. В исследовании Университета Алабамы в Бирмингеме, посвященном исследованию этого нового метода лечения, опубликованному в JCI Insight , руководили доктор медицины Jayyi «Jay» Чжан и доктор медицины Wuqiang Zhu Чжан является профессором и заведующим кафедрой биомедицинской инженерии UAB в Медицинской школе UAB и Школе инженерии.
Двумя химикатами являются FGF1 и CHIR99021 или CHIR. FGF1 является фактором роста фибробластов, а CHIR является активатором пути передачи сигналов Wnt — группы путей передачи сигналов, которые начинаются с белков, которые передают сигналы в клетку через рецепторы клеточной поверхности . Каждый из них показал некоторые преимущества, но эти два никогда не испытывались синергетически.
Чжан и его коллеги инкапсулировали FGF1 и CHIR в полимолочные-гликолевые наночастицы и вводили наночастицы в пограничные зоны инфарктов вскоре после экспериментальных сердечных приступов у мышей и свиней. Сердце свиньи больше похоже на человеческое сердце по размеру и биологии. Они показали, что наночастицы медленно высвобождали два химических вещества в течение четырех недель.
В обеих моделях по сравнению с необработанными контролями лечение улучшило функцию сердца, уменьшило размер фиброзного рубца, сильно стимулировало рост кровеносных сосудов в левом желудочке и предотвратило апоптоз в клетках сердечной мышцы вблизи инфаркта, который является запрограммированной клеткой смерть. Исследователи UAB также обнаружили, что лечение способствует клеточному циклу эндотелиальных клеток и клеток гладких мышц как у животных, так и в культуре.
«Взятые вместе», сказал Чжан, «эти данные впервые показывают, насколько нам известно, что комбинация CHIR и FGF1 приводит к кардиозащите in vivo, о чем свидетельствует значительное уменьшение размера инфаркта и улучшение функции камеры левого желудочка. Поскольку регенерация кардиомиоцитов из клеток-предшественников сердца минимальна в сердце взрослого млекопитающего, спасение миоцитов, которым в противном случае суждено умереть, остается наиболее важной задачей в науке о сердечно-сосудистых заболеваниях ».
Исследовательская группа UAB начала с проверки химических веществ на способность усиливать клеточный цикл кардиомиоцитов, индуцированных плюрипотентными стволовыми клетками человека. Они обнаружили комбинацию определенной концентрации CHIR99021, и FGF1 был наиболее эффективным средством для индукции клеточного цикла. Они заключили в капсулу два химических вещества в наночастицах, продемонстрировали их кинетику высвобождения и показали, что четыре различных типа клеток поглощают наночастицы с одинаковыми скоростями.
Когда исследователи проверили инъекции наночастиц в сердца на моделях сердечного приступа у свиней и мышей , они были удивлены результатом: в отличие от скрининга клеточный цикл кардиомиоцитов был незначительным.
Чтобы исследовать механизмы, лежащие в основе кардиозащиты, наблюдаемые на животных моделях, они обнаружили, что наночастицы CHIR-FGF1 усиливают клеточный цикл эндотелиальных и гладкомышечных сосудистых клеток в клеточной культуре. Исследователи обнаружили транскрипционные изменения в эндотелиальных клетках пупочной вены человека после обработки наночастицами генов, участвующих в ангиогенезе, пролиферации клеток, старении и гибели клеток. Они также обнаружили повышенные уровни регуляторных белков клеточного цикла в обработанных клетках.[:]