Chociaż temat ten jest wciąż słabo poznany, wiadomo, że urazy oraz choroby mogą prowadzić do przekształcenia komórek sercowych w tkankę kostną. Ostatnie badania rzucają nowe światło na ten proces i badają interwencje, które mogą pomóc w jego zapobieganiu.
W normalnych warunkach, tkanki zewnętrzne kości nie powinny ulegać zwapnieniu. Jednak wraz z upływem lat oraz w przypadku osób z cukrzycą czy chorobami nerek, zwapnienie może pojawić się w innych tkankach.
To zjawisko mineralizacji zostało zaobserwowane w naczyniach krwionośnych, nerkach oraz sercu. Gdy występuje w sercu, może zakłócać prawidłową transmisję sygnałów elektrycznych.
Może to prowadzić do poważnych, szkodliwych skutków dla funkcjonowania narządów, a obecnie nie istnieją terapie zdolne do odwrócenia lub zmniejszenia tych chemicznych zmian.
W rzeczywistości, zwapnienie mięśnia sercowego jest jedną z najczęstszych przyczyn blokady serca, stanu, w którym serce bije nieprawidłowo wolno.
Pomimo że mineralizacja została zaobserwowana w różnych kontekstach medycznych, mechanizmy leżące u jej podstaw nie zostały dokładnie zbadane, a wiele pytań dotyczących jej działania pozostaje bez odpowiedzi.
Zespół naukowców z Centrum Medycyny Regeneracyjnej Eli i Edythe Broad oraz Stem Cell Research na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles postanowił przyjrzeć się tej tajemniczej dziedzinie medycyny bliżej.
«Zwapnienie serca było niedostatecznie zrozumiane i niedoceniane. Postawiliśmy pytanie: 'Jakie komórki w sercu powodują zwapnienie?’ Biorąc pod uwagę silny związek między uszkodzeniem tkanek, zwłóknieniem a zwapnieniem, postawiliśmy hipotezę, że mogą to być fibroblasty serca, które przyczyniają się do tego procesu,» powiedział starszy autor, Arjun Deb.
Zrozumienie Zwapnienia po Uszkodzeniu
Aby dogłębnie zrozumieć to zjawisko zwapnienia w tkance serca, Deb i jego współautorzy opracowali metodę obserwacji fibroblastów serca przy użyciu technologii znakowania genetycznego. Obserwowali te komórki u myszy, które przekształcały się w komórki kostno-twórcze przypominające osteoblasty po urazie.
Następnie, aby dokładniej zbadać funkcję tych komórek, pobrali fibroblasty serca od uszkodzonych myszy i przeszczepili je pod skórą zdrowych osobników. Zgodnie z przewidywaniami, w miękkiej tkance regionu nastąpiło zwapnienie w podobny sposób.
Zespół wykazał również, że ludzkie fibroblasty serca potrafią tworzyć złogi wapnia w warunkach laboratoryjnych.
Odkrycia Deba, opublikowane w tym tygodniu, opisują, w jaki sposób tkanki mogą przekształcać się w substancję podobną do kości. Kolejnym, być może bardziej palącym problemem, jest to, w jaki sposób te zmiany można cofnąć lub przynajmniej spowolnić.
Zespół postanowił zbadać wpływ małej cząsteczki, znanej jako ENPP1, na proces zwapnienia. Ten enzym, znany z nadmiernej ekspresji w fibroblastach serca po urazie, stał się kluczowym celem dalszych badań.
Wstrzykiwanie Małocząsteczkowe Zmniejsza Proces Kalcyfikacji
Poprzez wstrzyknięcie szeregu małych cząsteczek, które mogą zakłócać działanie ENPP1 przed urazem, zaobserwowano spadek procesu zwapnienia o 50% lub więcej.
Jednakże najbardziej obiecującym wynikiem okazało się wstrzyknięcie leku – etidronianu – które zaowocowało 100-procentowym sukcesem, bez mierzalnego zwapnienia po urazie. Etidronian jest powszechnie przepisywany pacjentom z chorobą Pageta, schorzeniem, w którym proces wytwarzania kości ulega dezorganizacji.
Ponieważ obszar ten nie został jeszcze dokładnie zbadany, to badanie stanowi mocny punkt wyjścia dla przyszłych analiz. Deb zauważa: «Teraz chcemy sprawdzić, czy to jest ogólny mechanizm zwapnienia, niezależnie od jego przyczyny, i czy nasze odkrycia mogą być szeroko stosowane w różnych tkankach w całym ciele.»
Zespół już teraz rozpoczął badania nad innymi małymi cząsteczkami, które mogłyby zmniejszyć lub zapobiegać zwapnieniu w naczyniach krwionośnych. Dodatkowo, ponieważ ENPP1 był skuteczny tylko wtedy, gdy był dostarczany przed urazem, trwają poszukiwania cząsteczek, które mogą działać po urazie.
To badanie otwiera nowe perspektywy dla interwencji w sercu i może znacząco wpłynąć na przyszłość terapii kardiologicznych.
Przeczytaj, jak używanie marihuany może tymczasowo osłabiać mięsień sercowy.
