Белок большого сердца вылечит инфаркт

Ученые описали молекулярный механизм, который подает сердцу стоп-сигналы, ограничивая его в росте. Если его заблокировать, то после инфаркта сердце самостоятельно «залижет» раны.

Исследователи из научных центров США под руководством Тодда Хелена (Todd Healen) из Института биотехнологии (Institute of Biosciences and Technology) описали молекулярно-генетический механизм, который сдерживает непомерный рост сердца. Этот молекулярный путь – сердечный «диетолог», который не позволяет кровяному насосу «растолстеть» и облениться.

Сердце можно вырастить, как помидор

Размеры органов млекопитающих зависят от питания, химического состава биологических жидкостей и гормонального статуса. Однако животные (и человек в том числе) – не растения: внутренние органы увеличиваются до определенного предела. И если помидор можно вырастить размером с арбуз, то здоровое сердце, как его не корми, не будет набирать массу более трехсот граммов. Механизмы, сдерживающие рост сердца, играют важную роль в развитии плода и сохранении здоровья взрослого человека. Если генетические «диетологи» ломаются, то сердце растет и при этом начинает хуже работать – развивается сердечная недостаточность.

«У плодовых мушек (Drosophila) размер внутренних органов находится под контролем молекулярного пути Hippo» -- пишут авторы нового исследования. Ученые объясняют, что этот каскад реакций останавливает размножение клеток и инициирует самоубийство (апоптоз) недифференцированных клеток, накопленных в так называемых имагинальных дисках личинок. То есть, Hippo не просто дает сигнал прекратить размножение, но и частично уничтожает запас стволовых клеток. «Мы знаем о существовании пути Hippo, но нам непонятно, оказывает ли он влияние на развитие органов млекопитающих», -- продолжают Тодд Хелен и коллеги. Чтобы ответить на этот вопрос, ученые провели эксперимент с эмбрионами мышей.

Биологи наблюдали за развитием сердца у нормальных мышиных эмбрионов и таких, в чьем геноме они заблокировали работу Hippo. Оказалось, что без Hippo сердце млекопитающих не получает стоп-сигналов и продолжает расти, достигая немышинных размеров. Одним словом, при отсутствии Hippo из «помидора» вырастает «арбуз». Ученые проследили за большими сердцами на молекулярном и клеточном уровне. Оказалось, что мышечные клетки (кардиомиоциты), имеющие очень ограниченный потенциал размножения, в больших сердцах продолжают делиться вопреки своей биологический природе. Помогают им в этом гены молекулярного пути Wnt.

«Тодд Хелен и коллеги описали фундаментальный биологический механизм, который контролирует гармоничное развитие внутренних органов», -- пишет Мишель Шнейдер (Michael D. Schneider), рецензент исследования, результаты которого опубликованы в Science. Ученый поясняет, что полученные результаты имеют гораздо большее значение, чем удовлетворение академического интереса. Так, управляя описанным молекулярно-генетическим механизмом, ученые могут «научить» сердце самостоятельно «зализывать» раны, появившиеся после инфарктов.