Дослідники з Медичного Коледжу Бейлора і Техаського Інституту Серця зуміли домогтися відновлення серцевої діяльності у мишей після інфаркту. Для цього вони вимкнули один з генів шляху Hippo, що бере участь у придушенні проліферації та регенерації кардіоміоцитів і виникненні фіброзу серцевих тканин. Дослідження опубліковано в.
Досі найбільш ефективними засобами, що дозволяють впоратися з серцевою недостатністю, були або трансплантація нового органу, або імплантація допоміжного пристрою, що задає серцевий ритм. При цьому вчені не втрачають надію знайти засіб, який змусить клітини серця відновлюватися самостійно (про експерименти з вимкненням гена ми раніше вже розповідали).
Під час інфаркту частина серцевих тканин позбавляється доступу до кисню і відмирає, а на їх місці утворюється рубець, сформований за допомогою фібробластів, не здатних до скорочення. У результаті серце вже не може працювати так, як раніше, і чим більше область поразки, тим слабкіше стає серцевий м'яз. Відомо, що в цьому процесі бере участь шлях Hippo - кіназний каскад, який взаємодіє з низкою транскрипційних факторів і запобігає регенерації і проліферації кардіоміоцитів.
Вчені працювали над лінією мишей з ішемічною хворобою серця. Через три тижні після штучно індукованого інфаркту міокарда, який викликав систоличну дисфункцію серця (ураження тканини шлуночків), таким мишам вимикали ген () - кодуючий один з учасників шляху Hippo. Роботу серця мишей спостерігали кожні два тижні за допомогою ехокардіографії. Через шість тижнів після вимикання гена серцева діяльність у таких мишей була близька до серцевої діяльності здорових мишей. У більшості випадків тканина шлуночків містила істотно більше кардіоміоцитів, а фіброзний рубець був менше, ніж у контрольної групи, також підданої інфаркту. Синтез таких факторів, як Myh7 NppA, NppB, що беруть участь у реорганізації кардіоміоцитів, у мишей з вимкненим, на відміну від контрольної групи, не запускався.
Аналіз загальної РНК кардіоміоцитів у здорових мишей, у мишей після інфаркту з вимкненим і у звичайних мишей після інфаркту показав, що перші дві групи найбільш близькі між собою. Таким чином, вимикання шляху Hippo призводить до того, що серцеві клітини начебто «не знають» про інфаркт і продовжують нормальну життєдіяльність, в тому числі, пов'язану з регенерацією і проліферацією.
Вчені продемонстрували особливу значимість у відновленні серцевої тканини білка Park2, який відповідальний за «контроль якості» мітохондрій. При порушеннях його діяльності «несправні» мітохондрії не вибраковуються вчасно, і це призводить до порушення роботи кардіоміоцитів в цілому. Дослідники показали, що делеція відповідного гена призводить до серйозної кардіоміопатії. З'ясувалося, що після інфаркту синтез Park2 в кардіоміоцитах у контрольної групи помітно знижується, проте у мишей з вимкненим він залишається в нормі. Це пояснюється тим, що саме шлях Hippo відповідальний за фосфорилювання і виключення з клітинних ядер транскрипційних факторів Taz і Yap, що беруть участь у процесах відновлення серцевої тканини. Фактор Yap, зокрема, необхідний для синтезу Park2.
Вчені також сконструювали вірусний вектор, що дозволяє вимикати ген у будь-яких мишей (у попередній частині експерименту вони працювали зі спеціально виведеною генетично модифікованою лінією мишей, для якої існувала можливість вимикання гена в будь-який момент за допомогою тамоксифену). Введення такого вектора як під час інфаркту, так і через три тижні викликало істотні поліпшення серцевої тканини порівняно з контрольними групами.
Надалі вчені планують більш детально дослідити вплив шляху Hippo на розвиток фіброзу серцевих тканин. А про те, як ризик інфаркту підвищують дров'яні печі, можна прочитати тут.