Когда дело доходит до сердечных заболеваний, здоровье каркаса, на котором растут сердечные клетки, может быть гораздо более важным фактором, чем считалось ранее.
Стюарт Кэмпбелл, доцент биомедицинской инженерии & клеточная и молекулярная физиология, возглавляемая группой исследователей, изучила влияние пораженного внеклеточного матрикса (ЕСМ) – материала каркаса, который организует клетки в ткани – на поведение здоровых сердечных клеток. Они обнаружили, что ECM, по-видимому, играет важную роль в прогрессировании гипертрофической кардиомиопатии (HCM), генетического состояния, которое вызывает утолщение сердечной мышцы. Исследование будет опубликовано 24 июля в журнале JACC: Basic to Translational Science.
ГКМП часто вызывается генными мутациями, влияющими на сокращение мышц. Медикаментозное лечение может исправить последствия этих мутаций, но не полностью излечивает болезнь. Подозревая, что виновником является нездоровый внебольничный кровоток, команда Кэмпбелла впервые получила больной внебольничный маточный мозг на модели HCM у свиньи. Клетки сердца были химически удалены из ткани и заменены здоровыми клетками сердечной мышцы человека. Позже они сравнили эти клетки с клетками сердечной мышцы, выращенными на здоровом ВКМ, и обнаружили, что клетки, выращенные на больном ВКМ, показали длительные сокращения и плохое расслабление.
"Это действительно удивительно, потому что эти клетки содержат идентичную генетику, но при этом имеют совершенно разное поведение только в силу того, на какой матрице они росли," Кэмпбелл сказал. "Это почти как если бы больная матрица помнила, что была частью нездорового сердца. Эти результаты, по сути, поднимают вопрос: как мы можем исправить матрицу и потенциально существенно повлиять на это заболевание??"
В ходе исследования исследователи отметили, что ткани на пораженном матриксе требовалось вдвое большее усилие, чтобы растянуться на ту же длину, что и ткани на здоровом матриксе. Это, по словам Кэмпбелла, указывает на то, что жесткость пораженного матрикса сама перепрограммирует активные сокращения мышц. Чтобы противодействовать более жесткому матриксу, клетки, кажется, становятся больше – возможно, имитируя избыточный рост сердечной ткани, наблюдаемый при ГКМП.
"Интересно то, что если вы возьмете больной ВКМ и поместите на него несколько здоровых клеток, у них внезапно появятся признаки пациента с плохой диастолой – фаза расслабления сердца," Кэмпбелл сказал. "Подразумевается, что мы должны решать проблемы с матрицей, чтобы вылечить это заболевание, когда оно возникло, или, что еще лучше, быть действительно уверенными в том, кто заразится этим заболеванием, и лечить его до того, как оно произойдет."