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Penn Forscher beschreiben neues Konzept, um Regeneration des Herzgewebes zu fördern

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Studieren Sie auf tierische vorbildliche pflasternart vorwärts für Gewebereparatur

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Das Herzgewebe der Säugetiere hat die Kapazität begrenzt, nach einer Verletzung wie einem Herzinfarkt zu erneuern, im Teil wegen der Unfähigkeit, ein Herzmuskelzellen- und -verbreitungsprogramm zu reaktivieren. Neue Studien haben ein niedriges der starker Verbreitung der Herzmuskelzelle (cardiomyocytes) in den erwachsenen Säugetieren angezeigt, aber es ist unzulänglich, geschädigte Herzen zu reparieren.

Eine Mannschaft, die von Ed Morrisey, PhD, ein Professor von Medizin und Zelle und Entwicklungsbiologie und der wissenschaftliche Direktor vom Institut für verbessernde Medizin in der Perelman medizinischen Fakultät an der Universität von Pennsylvanien geführt wird, hat jetzt gezeigt, dass eine Teilmenge RNS-Moleküle, genannt microRNAs, für cardiomyocyte Zellenstarke verbreitung während der Entwicklung wichtig ist und genügend ist, starke Verbreitung in den cardiomyocytes im erwachsenen Herzen zu verursachen. MicroRNAs, die nicht Proteine, Genausdruck zu unterdrücken erzeugen, indem sie Kurier RNAs binden, die Proteine erzeugen, und ihre Verminderung fördern. Die Entdeckungen erscheinen diese Woche in der Wissenschafts-Übersetzungsmedizin.

Die Mannschaft fand, dass der Verlust des microRNA Blockes miR302-367 in den Mäusen zu verringerte cardiomyocyte Zellenstarke verbreitung während der Entwicklung führte. Demgegenüber führte erhöhter Ausdruck des microRNA Blockes in den erwachsenen Herzen zu eine Reaktivierung der starker Verbreitung in den normalerweise nichtreproduzierbaren erwachsenen cardiomyocytes.

Diese Reaktivierung trat, im Teil, durch Unterdrückung einer Bahn auf, die Hippo genannt wurde, das Zellenstarke verbreitung und Organgröße regelt. „Die Flusspferdbahn unterdrückt normalerweise Zellenstarke verbreitung, wenn sie eingeschalten wird. Der Block miR302-367 zielt drei der Hauptkinasebestandteile in der Flusspferdbahn und verringert Bahntätigkeit, die cardiomyocytes den Zellenzyklus wiederbetreten und regrow anfangen lässt Herzmuskel,“, erklärt Morrisey. „Dieses ist ein Fall von der Unterdrückung eines Hemmers.“

In den erwachsenen Mäusen reaktivierte Re-ausdruck des microRNA Blockes den Zellenzyklus in den cardiomyocytes, mit dem Ergebnis der verringerten Narbeanordnung, nachdem eine experimentelle Verletzung der myokardialen Infarktbildung in den Mäusen verursacht wurde. Es gab auch eine Zunahme der Zahl Herzmuskelzellen in diesen gleichen Mäusen.

Jedoch langfristiger Ausdruck von mehr als einige Monate des microRNA Blockes Herzmuskelzellen zum De-differentiation verursacht und weniger funktionell geworden. „Dieses schlug uns, dass hartnäckige Reaktivierung des Zellenzyklus in den erwachsenen cardiomyocytes schädlich sein könnte und das Herz veranlaßt auszufallen,“ sagt Morrisey vor. Die Forscher vermuteten, dass cardiomyocytes wahrscheinlich De-unterscheiden müssen, um sich zu teilen, aber sie können ihre Fähigkeit verlieren, im Laufe der Zeit Vertrag abzuschließen.

„Wir überwanden diese Beschränkung, indem wir synthetische microRNAs mit einer kurzen Halbwertzeit einspritzten, die Nachahmer in die Mäuse genannt wird,“ sagt Morrisey. Mimische Behandlung für, sieben Tage nachdem Herzinfarktbildung zu die gewünschte Zunahme der cardiomyocyte starken Verbreitung und des Regrowth des neuen Herzmuskels führte, der verringerte Fibrosis ergab und Herzfunktion nach Verletzung verbesserte.

Wichtig fand die Mannschaft, dass die vorübergehende siebentägige Behandlung nicht zu den progressiven Verlust der Herzfunktion führte, wie in die genetischen Modelle des erhöhten microRNA Ausdrucks gesehen. Gesamt, schlugen diese Resultate vor, dass jede mögliche Behandlung, die cardiomyocyte starke Verbreitung fördert, um Herzregeneration zu verbessern, wahrscheinlich vorübergehend sein muss, die gesundheitsschädlichen Effekte des Beibehaltens einer hohen Stufe der starker Verbreitung und des De-differentiation in einem Gewebe zu vermeiden, das normalerweise non-proliferative ist.

„Das folgende Stadium in dieser Studie ist, ob miRNA Nachahmer in einem größeren Tiermodell arbeiten und mit bioengineers, um zusammenarbeiten ein lokales Liefersystem für das Herz zu verursachen, eher als, es körperlich gebend festzustellen,“ Anmerkungen Morrisey.