Ученые нашли новый тип клеток в сердце рыб
У данио-рерио обнаружена ранее не описанная разновидность клеток. Они окружают сосуды сердца и, вероятно, участвуют в регулировании их роста. Об этом рассказала команда исследователей из Weill Cornell Medicine. Эту информацию сообщает издание Известия.
Небольшие рыбки данио-рерио умеют восстанавливать сердечную ткань, поэтому их давно используют как модель для изучения регенерации. Чтобы поврежденная мышца восстанавливалась, ее нужно снабжать кислородом — а значит, сосудами. Специалистов интересовало, каким образом организм согласует разрастание ткани и сосудистой сети.
Внимание биологов привлекли клетки наружного слоя сердца, эпикарда. Ранее выяснилось, что у данио-рерио этот слой участвует в восстановлении органа: он поставляет клетки-предшественники и подает сигналы, нужные для регенерации. В новой работе исследователи выяснили, какие гены активны в этих клетках после травмы сердца и во что они превращаются.
Ключевым оказался ген scxa. Он отвечает за производство белка, регулирующего работу других генов и влияющего на специализацию клеток-предшественников. Часть клеток с активным scxa становилась периваскулярными — то есть расположенными возле сосудов. Эта популяция не похожа на другие известные клетки, поддерживающие сосудистую стенку; предполагается, что она стабилизирует сосудистую сеть и помогает ее перестраивать.
С новыми клетками связана выработка коллагена XVIII. Из этого белка может получаться эндостатин — фрагмент, сдерживающий образование сосудов. По версии авторов, так контролируется рост сосудистой сети: сначала нужно создать достаточно сосудов, а потом вовремя остановить их разрастание. Когда работу scxa нарушали, плотность сосудистой сети возрастала. Правда, роль коллагена и эндостатина в этом механизме еще предстоит проверить напрямую.
Отдельно ученые проследили связь с гипоксией. При недостатке кислорода активность scxa повышалась — по предложенной модели, это направляет часть клеток-предшественников на поддержку сосудов.
Переносить результаты на людей пока нельзя. У человека есть родственный ген SCX, однако неизвестно, используют ли его клетки эпикарда так же, как у данио-рерио. После повреждения сердца у млекопитающих SCX может включаться в фибробластах — клетках, из которых формируется рубец. Один и тот же регулятор в разных условиях ведет к разным последствиям.
Это важно для исследований восстановления сердца после инфаркта, когда кровоток к участку мышцы блокируется и клетки гибнут без кислорода. Команда изучает выращенные в лаборатории человеческие клетки эпикарда и органоиды сердца — трехмерные модели, повторяющие отдельные свойства ткани. В будущем активированные клетки рассчитывают применить для «биологической повязки», которая поддерживала бы контролируемый рост ткани и сосудов в месте повреждения. Пока это лабораторная работа, а не готовый метод лечения.
Как считает специалист по клеточной биологии Цзинли Цао, вернуть сердце к полноценной работе вряд ли удастся за счет одного «волшебного фактора». Найденные клетки и связанный с ними механизм дают еще одну возможность изучать, как запускать регенерацию и управлять ею.
