Сердечные клетки-предшественники спонтанно регенерируют сердечную мышцу через "соты" из плотных контактов у саламандр

Исследователи из Каролинского института в Швеции показали, что внешний слой сердца — эпикард — служит источником клеток сердечной мышцы, формируя при этом интересную структуру, похожую на соты.

Исследование, опубликованное в Nature Cell Biology, выявляет новую парадигму регенерации сердца на модели саламандры и сообщает о важной роли плотных контактов в этом процессе.

Сердечные заболевания остаются главной причиной смертности в мире, а регенеративная способность человеческого сердца очень ограничена. В отличие от людей, костистые рыбы и амфибии могут регенерировать свои сердца. Это в основном объяснялось дедифференцировкой и пролиферацией оставшихся мышечных клеток, что у человека происходит не так легко.

Используя систему генетического маркирования и трассировки линии клеток у трансгенных саламандр-репортеров, исследователи смогли показать постоянный вклад эпикарда в образование клеток сердечной мышцы, который значительно усиливался в ответ на повреждение.

С помощью секвенирования РНК единичных клеток исследователи выявили экспрессию гена плотных контактов Claudin-6 в эпикарде саламандры. После повреждения клетки эпикарда расширялись, мигрировали к месту травмы и формировали структуру, похожую на соты, "украшенную" белком Claudin-6.

"Чтобы изучить важность этой структуры, мы создали природный токсин, способный распознавать и разрушать её. Результаты были поразительными: в отсутствие этой трёхмерной организации сердца саламандр не регенерировали. Насколько нам известно, это первый случай наблюдения такого коллективного клеточного поведения у клеток, происходящих из эпикарда, в ответ на повреждение", — добавила первый автор Элиф Эроглу.

Подобные клетки эпикарда существуют и в человеческом сердце.

"Эта работа устанавливает новую клеточную и молекулярную парадигму для регенерации сердечной мышцы у взрослых и может дать новую надежду миллионам пациентов, ожидающих трансплантации сердца", — говорит профессор Кен Чиен.