Czy ludzkie serce naprawdę potrafi się regenerować? Nowe odkrycia naukowców

Jednak to nie przytrafia się to każdemu, kto doznaje zawału. Zdolność serca do samolecze­nia zależy przede wszystkim od uszkodzeń, jakie zawał spo­wodował.

Spośród przybliżonej liczby 805 000 Amerykanów, którzy corocznie doznają zawa­łu, u 604 000 jest to zawał kata­strofalny, kończący się śmiercią lub trwałą niesprawnością, czyli skutkami, jakie najczęściej koja­rzymy z atakiem serca. Ale ponad 200 000 osób dozna „cichego zawału”, powodującego łagodne uszkodzenia i pozwalającego sercu wyleczyć się o własnych siłach.

Serce może też zostać uszko­dzone w wyniku niewydolności – gdy nie jest w stanie przepom­powywać przez całe ciało wy­starczającej ilości krwi – a jest to znacznie częstsze i dotyka ponad 84 mln osób na świecie. Ci, którzy przeżyli ciche zawały, intrygują badaczy medycznych. Jakie warunki muszą być spełnio­ne, by serce mogło samo się wyle­czyć, i w jaki sposób niektóre serca uruchamiają tę zdolność, która w naturalny sposób zatrzymuje się w chwili, gdy zaczynają bić?

Jak działa sztuczne serce i kiedy może wspierać regenerację?

Poznanie tych odpowiedzi otwiera drzwi do nowych terapii i niesie nadzieję tym, których zawały ser­ca nie były tak ciche. Jak dotąd, badacze wiedzą, że ciężko uszko­dzone serce musi zostać zwolnione z obowiązku pompowania krwi.

Pomoc sztucznego serca, zna­nego pod bardziej fachową nazwą urządzenia do mechanicznego wspomagania lewej komory, pozwa­la mu skupić się wyłącznie na re­generacji, tak jak robiło to w łonie matki. Ale lekko uszkodzone serce sprawia wrażenie, jak gdyby mo­gło bić i goić się jednocześnie. 

Zespół z Karolinska Institutet ze Szwecji wykorzystał technikę datowania węglowego, by prześle­dzić, jak komórki pobrane od osób, które doznały zawału serca, re­generują się i wytwarzają nowe, zdrowe komórki. Większość próbek pobrano od osób, którym wszcze­piono sztuczne serca, ale jak sądzą badacze, takie samo zjawisko mogło­by wystąpić u każdego, kto doznał niewydolności lub zawału serca¹.

Komórki mięśnia sercowego istot­nie mogą się regenerować, co jest doprawdy ekscytujące, ponieważ umacnia pogląd, iż ludzkie serce ma wewnętrzną zdolność regene­racji – stwierdził Hesham Sadek, kardiolog z wydziału nauk o zdrowiu University of Arizona, który współ­pracował z zespołem z Karolinska.

Ta koncepcja otwiera cały wa­chlarz ekscytujących możliwości. Po pierwsze, pacjentom można by było usunąć sztuczne serce, gdy ich prawdziwe serce wyleczyłoby się, ale nasuwa się jeszcze bardziej kuszący pomysł: czy zdrowe serce mogłoby regenerować się i odna­wiać podczas pompowania krwi i w ten sposób nigdy nie doznać zawału, eliminując tym samym światowego zabójcę numer jeden?

Jak ujął to Olaf Bergmann, jeden z badaczy z Karolin­ska: „Może istnieć ukryty klucz, uruchamiający własny mechanizm naprawczy serca”. Chociaż urządzenie do mechanicznego wspomagania jest sztucz­nym stymulantem, który zapoczątkowuje proces leczenia, to jednak badacze są przekona­ni, że może istnieć naturalny sposób wsparcia wzrostu nowych komórek w sercu każdego człowieka, niezależnie od tego, czy przeszedł zawał serca, czy też nie. Obecnie są zaskoczeni tym zjawiskiem. W istniejących danych nie potrafi­my znaleźć wyjaśnienia tego efektu, ale będziemy kontynuować badania tego procesu na poziomie komórkowym i mo­lekularnym – zapewnia Bergmann. 

Jakie suplementy wspierają zdrowie serca i układ krążenia?

 

Badacze tworzący zespół z University of Texas Southwestern Medical Center w Dal­las zgłębiają zdolności samolecznicze serca od 10 lat i sądzą, że mogli zajść dalej na drodze badań. W 2021 r. zgłosili oni wniosek paten­towy dotyczący składu leku, który mógłby uruchamiać mechanizmy lecznicze serca, a ich praca przyciągnęła też uwagę 4 firm farmaceutycznych prowadzących badania nad implantami, wstrzyknięciami i plastra­mi tkankowymi do regeneracji serca².

Naukowcy spoglądają też z nadzieją ku rozwiązaniom z użyciem wirusów i komórek macierzy­stych. Ich działanie polega na przypomina­niu sercu, by wykorzystało swą zdolność generowania nowych komórek, z której ostatnio robiło użytek w łonie matki. Nie powinno to być aż tak dużym za­skoczeniem. Większość mięśni leczy się po urazach samodzielnie, a serce jest ta­kie samo – szczególnie w życiu płodowym – lecz po narodzinach traci najwyraźniej umiejętność robienia kilku rzeczy naraz. 

Od chwili, gdy się rodzimy i bierzemy pierwszy oddech, nagły dopływ tlenu zmienia serce z mięśnia rosnącego i odnawiającego się w mięsień pompujący. Komórki mięśnia ser­cowego, znane jako kardiomiocyty, zaczynają przeważać i serce przestaje się regenerować. 

W czasie embriogenezy oraz w komórkach macierzystych organizm wytwarza 2 białka, Meis1 i Hoxb13, które po urodzeniu zatrzy­mują podziały komórkowe w sercu. Jednak badacze z uniwersytetu w Teksasie widzieli, jak podziały znów się rozpoczynają, gdy geny kodujące produkcję tych białek zostaną usu­nięte z próbek komórek mięśnia sercowego. 

Niskie stężenie tlenu może pomóc sercu w odbudowie komórek?

Jeżeli tlen powstrzymuje regeneracyjne zdol­ności serca, to czy brak tlenu może ponow­nie uruchomić jego możliwości lecznicze? Teksańczycy sięgnęli po terapię hipoksyjną, czyli dłuższe okresy niskiego stężenia tle­nu, jako sposób osiągnięcia tego celu.

Przypuszczają oni, że poziom tlenu wynoszą­cy 7% – czyli taki, jaki występuje na szczycie Mount Everest, stanowiący zaledwie 1/3 stę­żenia tlenu na poziomie morza – może być idealną wartością, która spowoduje, że serce zacznie samo się leczyć.

Uczeni umieszczają uszkodzone kardiomiocyty na szal­ce w tak niskim stężeniu tlenu i po 2 tygodniach obserwują, jak zaczy­nają się one dzielić i regenerować. Nawiązali też współpracę z Nie­mieckim Ośrodkiem Lotnictwa i Astronautyki, by sprawdzić, czy to samo zjawisko zachodzi u ludzi. Werbują do udziału w ba­daniach klinicznych alpinistów i sportowców ekstremalnych, którzy już zaaklimatyzowali się do niższego stężenia tlenu. 

Naukowcy mają świadomość, że nie jest to praktyczny sposób rozwiązania problemu. Trudno by­łoby prowadzić u każdego pacjenta terapię hipoksyjną i nieopłacalne byłoby budowanie ośrodków hipo­ksyjnych na całym świecie. Poza tym terapia ta może także uszkadzać inne narządy, np. nerki i mózg. 

Niemniej jednak osoby, które przeżyły ciche zawały, dostar­czają wskazówek, mogących odkryć zdolność serca do spon­tanicznego samoleczenia, nawet jeszcze zanim nastąpi zawał. 
­