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Progressi nella rigenerazione del cuore danneggiato

Recenti studi sui gemelli hanno mostrato nuovi modi per rigenerare un cuore danneggiato

L’insufficienza cardiaca colpisce almeno 26 milioni di persone in tutto il mondo ed è responsabile di numerose morti mortali. A causa dell'aumento dell'invecchiamento della popolazione, prendersi cura del cuore sta diventando una necessità che porta ad un aumento delle spese. Ci sono stati progressi significativi nei trattamenti terapeutici per il cuore e molte misure preventive sono state prese, tuttavia, la mortalità e la morbilità sono ancora molto alte. Sono disponibili pochissime opzioni terapeutiche e per lo più si basa sul trapianto di cuore per i pazienti che sono davvero allo stadio terminale e che stanno progredendo verso l'insufficienza cardiaca completa.

Il nostro corpo ha una straordinaria capacità di autoguarigione, ad esempio il fegato può rigenerarsi quando è danneggiato, la nostra pelle anche la maggior parte del tempo e un rene può assumere la funzione per due. Sfortunatamente, questo non è vero per la maggior parte dei nostri organi vitali, compreso il cuore. Quando un cuore umano è danneggiato – a causa di una malattia o di un infortunio – il danno è perpetuo. Ad esempio, dopo un infarto, milioni o miliardi di cellule del muscolo cardiaco possono andare perse per sempre. Questa perdita indebolisce gradualmente il cuore e porta a condizioni gravi come insufficienza cardiaca o cicatrici nel cuore che possono rivelarsi fatali. L’insufficienza cardiaca di solito si verifica quando i cardiomiociti (un tipo di cellule) diventano carenti. A differenza dei tritoni e delle salamandre, gli esseri umani adulti non possono far ricrescere spontaneamente organi danneggiati come il cuore. In un embrione umano o quando un bambino cresce nel grembo materno, cuore le cellule si dividono e si moltiplicano aiutando il cuore a crescere e svilupparsi per nove mesi. Ma i mammiferi, compreso l’uomo, non possiedono la capacità di rigenerare il cuore poiché perdono questa capacità successivamente e completamente dopo circa una settimana dalla nascita. Le cellule del muscolo cardiaco perdono la capacità di dividersi e moltiplicarsi e quindi non possono rigenerarsi. Questo vale anche per le altre cellule umane: cervello, midollo spinale ecc. Poiché queste cellule adulte non possono dividersi, il corpo umano non può sostituire le cellule danneggiate o perse e questo porta a malattie. Anche se questo è anche il motivo per cui non c'è mai un tumore al cuore, i tumori sono causati dalla crescita incontrollata delle cellule. Se, tuttavia, fosse possibile che queste cellule si dividano nuovamente, ciò potrebbe portare alla "rigenerazione" di un certo numero di tessuti e aiutare a riparare un organo.

L'unica opzione che chiunque ha quando soffre di un debole o cuore danneggiato o una malattia cardiaca significa ricevere un trapianto di cuore. Ciò presenta una moltitudine di aspetti che generalmente impediscono che un trapianto diventi una realtà nella maggior parte dei pazienti. In primo luogo, il cuore donato da un “donatore” deve essere un cuore sano prima che il donatore morisse, il che significa che il cuore deve essere prelevato da giovani deceduti a causa di malattie o infortuni e queste condizioni non hanno influenzato la loro salute. cuore in ogni modo. Il potenziale paziente ricevente deve corrispondere al cuore del donatore per ricevere il trapianto. Ciò si traduce in una lunga attesa. Come possibile alternativa, la possibilità di creare nuovi muscoli nel cuore attraverso la divisione cellulare potrebbe offrire speranza a milioni di persone con problemi cardiaci. Molte procedure sono state provate e testate dalla comunità scientifica, tuttavia i risultati finora sono stati inefficaci.

In un nuovo studio pubblicato in Cellula, ricercatori dell'Università della California, San Francisco, USA hanno sviluppato per la prima volta un metodo efficiente e stabile in modelli animali per dividere le cellule cardiache adulte (cardiomiociti) e quindi riparare potenzialmente la parte danneggiata del cuore1. Gli autori hanno identificato quattro geni coinvolti nella divisione cellulare (cioè le cellule che si moltiplicano da sole). Quando questi geni sono stati combinati con geni che fanno rientrare i cardiomiociti maturi nel ciclo cellulare, hanno visto che le cellule si dividevano e si riproduvano. Quindi, quando la funzione di questi quattro geni essenziali è stata migliorata, il cuore il tessuto ha mostrato rigenerazione. Dopo l'insufficienza cardiaca in un paziente, questa combinazione migliora la funzione cardiaca. I cardiomiociti hanno mostrato una divisione del 15-20% nel presente studio (rispetto all'1% negli studi precedenti), consolidando l'affidabilità e l'efficienza di questo studio. Questo studio potrebbe tecnicamente essere esteso ad altri organi perché questi quattro geni sono una caratteristica comune. Questo è un lavoro molto rilevante perché qualsiasi studio sul cuore in primo luogo è molto complicato e in secondo luogo il trasferimento dei geni deve essere effettuato con cautela per non provocare tumori nel corpo. Questo lavoro potrebbe trasformarsi in un metodo molto potente per rigenerare il cuore e anche altri organi.

Un altro studio condotto dallo Stem Cell Institute, Università di Cambridge, Regno Unito, ha sviluppato un metodo innovativo per riparare cuore tessuto in modo tale che non sarebbe affatto necessario un donatore2. Hanno utilizzato cellule staminali per coltivare in laboratorio zone vive di “muscolo cardiaco” che misurano solo 2.5 centimetri quadrati ma sembrano un potente strumento potenziale per curare i pazienti affetti da insufficienza cardiaca. Questi cerotti hanno una brillante prospettiva di essere assimilati naturalmente in quelli del paziente cuore si tratta cioè di un tessuto “pienamente funzionale” che batte e si contrae proprio come un normale muscolo cardiaco. Un approccio precedente che consisteva nell’iniettare cellule staminali nel corpo per riparare il cuore non ha avuto successo perché le cellule staminali non rimanevano nel cuore cuore muscolo ma invece si perdeva nel sangue. Il cerotto attuale è un tessuto cardiaco “vivo” e “pulsante” che può essere attaccato a un organo (in questo caso il cuore) e quindi eventuali danni potrebbero essere riparati. Tali cerotti potrebbero essere coltivati ​​se e quando vi è una richiesta per un paziente. Ciò sostanzialmente supererebbe la necessità di aspettare un donatore compatibile. Queste patch potrebbero anche essere coltivate utilizzando il file cuore cellule del paziente eliminando i rischi legati al trapianto di organi. Assimilare la patch in a cuore danneggiato è una procedura invasiva e richiede corretti impulsi elettrici per effettuare il cuore battere ben integrato con una patch. Ma i rischi legati a questo tipo di procedura sono maggiori rispetto a quelli di un trapianto cardiaco totale, che è molto più invasivo. Il team si sta preparando per le sperimentazioni sugli animali e le sperimentazioni cliniche entro 5 anni prima che questo possa essere ampiamente utilizzato cuore pazienti.

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{Puoi leggere il documento di ricerca originale facendo clic sul collegamento DOI indicato di seguito nell'elenco delle fonti citate}

Fonte (s)

1. Mohammed et al. 2018,. Regolazione del ciclo cellulare per stimolare la proliferazione dei cardiomiociti adulti e la rigenerazione cardiaca. Cellahttps://doi.org/10.1016/j.cell.2018.02.014

2. Università di Cambridge 2018. Riparare un cuore spezzato. http://www.cam.ac.uk/research/features/patching-up-a-broken-heart. [Accesso al 1 maggio 2018]

Squadra SCIEU
Squadra SCIEUhttps://www.ScientificEuropean.co.uk
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