Белок большого сердца вылечит инфаркт

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.