Entziffern das regenerative Potenzial von Neugeborenen säugetier-Herzen

Entziffern das regenerative Potenzial von Neugeborenen säugetier-Herzen

2019-08-09

Im Gegensatz zu den niederen Wirbeltieren, den Säugetieren, sind nicht in der Lage, um zu reparieren Ihre Erwachsenen Herzen nach Verletzungen, zählen Herzinfarkt. Diese Unfähigkeit beim Menschen führt zur Herzinsuffizienz—eine tödliche und teure Krankheit, die wirkt sich auf mehr als 5 Millionen Amerikaner.

Biomedizinische Ermittler an der University of Alabama in Birmingham, und in Texas und New York, haben jetzt angefangen mit der Forschung zu ändern. Sie Sondieren eine verblüffende Entdeckung bei Mäusen und Schweinen—der Befund, dass diejenigen, die säugetier-Herzen haben die Kapazität sich zu regenerieren Toten Muskelgewebe nach einem Herzinfarkt. Es gibt einen großen Fang, doch diese Bemerkenswerte Fähigkeit vorhanden ist, nur für ein paar Tage nach der Geburt.

Mit Hilfe des neuen $2,5 Millionen Zuschuss von der National Institutes of Health, werden die Forscher versuchen zu verstehen, warum das Neugeborene Herz kann sich selbst reparieren, und wie diese Regenerationsfähigkeit verloren. Die Studie zielt darauf ab, entschlüsseln die Mechanismen, die das regenerative Potenzial der großen Neugeborenen säugetier-Herzen, und dann bestimmen, ob solche regulatorischen Mechanismen können manipuliert werden, um remuscularize Herzen nach Muskel-Tod in den linken Ventrikel des Herzens, große Pumpen Kammer.

Die Forschung wird geführt von der Jianyi „Jay“ Zhang, M. D., Ph. D., Stuhl und professor der UAB-Abteilung der Biomedizinischen Technik; Hesham Sadek, M. D., associate professor für innere Medizin an Der University of Texas Southwestern Medical Center, Dallas; und Lior Zengi, Ph. D., assistant professor für Kardiologie an der Icahn School of Medicine at Mount Sinai, New York.

Zhang ist ein langjähriger Führer in der biomedizinischen Forschung zur Verbesserung der menschlichen Herzinfarkt Erholung. Er verwendet die Zellen und Zell-patches aus Herzmuskelzellen gezüchtet, die aus induzierten pluripotenten Stammzellen. Zhang sagt, dass dieser Zuschuss ist ein neuer Ansatz, um das Herz zu reparieren, möglich gemacht durch Sadek Entdeckung der neonatalen Herzen Regenerationsfähigkeit bei Mäusen und Zhang s, die mit der gleichen Fähigkeit bei Neugeborenen Schweinen. Das größere Schwein Herzen, damit eine Studie über die Mechanismen der remuscularization der Verletzten Herzen in die großen Säugetiere, die nicht möglich war, mit der viel kleineren Maus Herzen.

„Dies ist ein wichtiger gewähren, weil es eine neue Forschungs-Richtung, um die Adresse eines der bedeutendsten Probleme in der öffentlichen Gesundheit, und ich bin sehr glücklich über die besten Leute im Feld, mit uns zu arbeiten,“ sagte Zhang.

Herzmuskelzellen von Säugetieren verlassen Sie den Zellzyklus und beendet replizieren mehrere Tage nach der Geburt. Später Wachstum des Herzens kommt aus der Erweiterung der vorhandenen Zellen, nicht von der Erzeugung von neuen Muskelzellen. In der Erwachsenenbildung Herzinfarkt, Herzinsuffizienz folgt, denn das Herz ist nicht in der Lage die Neubildung von kardiomyozyten. Statt die verlorene kardiomyozyten ersetzt durch Bindegewebe, führt zu einem Teufelskreis von Herz-Erweiterung, Rückgang der Pumpfunktion und schließlich der Tod.

In Ihrer Forschung, Zhang, Sadek und Zangi wird einen überblick über die Dauer des Fensters für kardiale regenerative Potenzial in der Schweine-und entschlüsseln der Regulierungsbehörden, die Steuern, warum kardiomyozyten verlassen Sie den Zellzyklus. Dann werden Sie sehen, wenn Sie können, ändern Sie die wichtigsten Regulatoren der cardiomyocyte-Zyklus nachwachsen des Herzmuskels nach einem Herzinfarkt.

Anekdotische Beweise für eine regenerative Fähigkeit von Neugeborenen menschlichen Herzen beinhaltet eine aktuelle Fallbericht über ein neugeborenes patient, dessen Herz regeneriert sich fast vollständig von einem Herzinfarkt aufgetreten ist, dass kurz nach der Geburt.

„Die vielen wichtigen klinischen Implikationen der Arbeit dieser neuen grant-könnten auch für die Gestaltung von neuartigen Techniken für Kinder und Erwachsene Herz-Krankheit-Interventionen“, sagte Zhang. „Wichtig ist, wie wir beginnen, um besser zu verstehen, die Mechanismen, die Regeln, die drastische frühen postnatalen Rückgang in cardiomyocyte proliferation, können wir zu manipulieren, diese Mechanismen fördern die myokardiale regeneration im Erwachsenen -, als auch Pädiatrische Patienten.