Βρείτε μας στο Google News. Πατήστε εδώ!Σε αντίθεση με τους ανθρώπους, τα διαγονιδιακά ψάρια zebrafish μπορούν να αναγεννήσουν πλήρως την καρδιά τους μετά από τραυματισμό. Οφείλουν αυτήν την ικανότητα στην αλληλεπίδραση μεταξύ του νευρικού και του ανοσοποιητικού τους συστήματος, όπως αναφέρουν τώρα ερευνητές με επικεφαλής τη Suphansa Sawamiphak από το Κέντρο Max Delbrück στο περιοδικό Developmental Cell.
Έμφραγμα μυοκαρδίου
Κάθε χρόνο, περισσότεροι από 300.000 άνθρωποι στη Γερμανία παθαίνουν έμφραγμα του μυοκαρδίου – ο τεχνικός όρος για την καρδιακή προσβολή. Ο αριθμός των ανθρώπων που επιζούν από καρδιακή προσβολή έχει αυξηθεί σημαντικά, αλλά αυτό το σοβαρό καρδιακό επεισόδιο προκαλεί ανεπανόρθωτη βλάβη στην καρδιά τους. Η καρδιακή προσβολή συμβαίνει όταν τα αιμοφόρα αγγεία που παρέχουν αίμα και οξυγόνο στον καρδιακό μυ μπλοκάρουν, προκαλώντας το θάνατο μέρους του καρδιακού μυϊκού ιστού.
Αυτή η βλάβη είναι μόνιμη επειδή η ανθρώπινη καρδιά δεν έχει την ικανότητα να αναπτύξει νέα κύτταρα του καρδιακού μυός. Αντίθετα, κύτταρα συνδετικού ιστού γνωστά ως ινοβλάστες μεταναστεύουν στην κατεστραμμένη περιοχή του καρδιακού μυός. Σχηματίζουν ουλώδη ιστό που εξασθενεί την αντλητική δύναμη της καρδιάς. Προηγούμενες προσπάθειες χρήσης βλαστοκυττάρων για τη θεραπεία καρδιών που έχουν υποστεί βλάβη από έμφραγμα δεν ήταν πολύ επιτυχημένες.
Η ομάδα με επικεφαλής την Δρ. Suphansa Sawamiphak, επικεφαλής του Εργαστηρίου Καρδιαγγειακής-Αιμοποιητικής Αλληλεπίδρασης στο Κέντρο Max Delbrück, εξετάζει τη διαδικασία από μια διαφορετική οπτική γωνία. «Γνωρίζουμε ότι και τα δύο σήματα από το αυτόνομο νευρικό σύστημα και το ανοσοποιητικό σύστημα παίζουν καθοριστικό ρόλο στη δημιουργία ουλών και στην αναγέννηση», λέει ο Sawamiphak. «Έτσι είναι λογικό ότι η επικοινωνία μεταξύ του αυτόνομου νευρικού και του ανοσοποιητικού συστήματος καθορίζει εάν θα προκύψουν ουλές στον καρδιακό μυ ή αν ο καρδιακός μυς μπορεί να ανακάμψει».
Είναι επίσης γνωστό ότι τα μακροφάγα παίζουν ρόλο και στις δύο διαδικασίες. Πώς λαμβάνεται όμως αυτή η απόφαση;
Για να απαντήσουν σε αυτό το ερώτημα, οι ερευνητές μελετούν τις προνύμφες των ψαριών zebrafish. Τα ψάρια μπορούν εύκολα να τροποποιηθούν και είναι επίσης οπτικά διαφανή, καθιστώντας τις εσωτερικές διεργασίες εύκολο να παρατηρηθούν στον ζωντανό οργανισμό. «Επιπλέον, μπορούν να αναγεννήσουν πλήρως την καρδιά τους μετά από έναν τραυματισμό», λέει ο Onur Apaydin, πρώτος συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύτηκε στο Developmental Cell.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν προνύμφες zebrafish των οποίων τα κύτταρα των καρδιακών μυών παράγουν μια φθορίζουσα ουσία, καθιστώντας εύκολη την ανίχνευσή τους στο μικροσκόπιο. Στη συνέχεια προκάλεσαν τραυματισμό παρόμοιο με έμφραγμα του μυοκαρδίου στις καρδιές των προνυμφών και απέκλεισαν αρκετούς υποδοχείς στην επιφάνεια των μακροφάγων. Το αποτέλεσμα ήταν ότι τα αδρενεργικά σήματα από το αυτόνομο νευρικό σύστημα καθόρισαν εάν τα μακροφάγα πολλαπλασιάστηκαν και μετανάστευσαν στην κατεστραμμένη περιοχή. Αυτά τα σήματα έπαιξαν επίσης σημαντικό ρόλο στην αναγέννηση του καρδιακού μυϊκού ιστού.
Στο επόμενο βήμα, οι ερευνητές κατασκεύασαν γενετικά τροποποιημένο ψάρι ζέβρα στο οποίο το αδρενεργικό σήμα έφτασε στα μακροφάγα αλλά δεν μπορούσε να μεταδοθεί από τον υποδοχέα στο εσωτερικό του κυττάρου. «Αυτό έδειξε ότι η μετάδοση σήματος είναι ζωτικής σημασίας για την αναγέννηση της καρδιάς», λέει ο Apaydin. Εάν διακοπεί η σηματοδότηση, ενεργοποιείται η διαδικασία δημιουργίας ουλών.
«Τα ευρήματά μας δείχνουν ότι αυτός είναι ένας βασικός ρυθμιστής της αλληλεπίδρασης μετ
αξύ του νευρικού και του ανοσοποιητικού συστήματος», λέει ο Apaydin. Όταν τα μακροφάγα ενεργοποιούνται από τα αδρενεργικά σήματα του αυτόνομου νευρικού συστήματος, με τη σειρά τους επικοινωνούν με τους ινοβλάστες. Οι ινοβλάστες που προάγουν την αναγέννηση μεταβάλλουν την εξωκυτταρική μήτρα στο κατεστραμμένο σημείο.
Αυτό τελικά δημιουργεί ένα μικροπεριβάλλον που ευνοεί την ανάπτυξη των αιμοφόρων και λεμφικών αγγείων και την ανάπτυξη νέων καρδιακών αγγείων. Εάν, από την άλλη πλευρά, το σήμα μπλοκαριστεί, οι ινοβλάστες διεισδύουν στο σημείο και προκαλούν ουλές—παρόμοιο με αυτό που συμβαίνει στην ανθρώπινη καρδιά μετά από καρδιακή προσβολή.
