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Os pesquisadores descobrem o alvo novo para reparar o coração após o cardíaco de ataque

Biliões de pilhas de músculo cardíaco são perdidos durante um cardíaco de ataque. O coração humano não pode reabastecer estas pilhas perdidas, assim que o mecanismo da opção do reparo é formar uma cicatriz cardíaca.

Quando esta cicatriz trabalhar bem inicialmente para evitar a ruptura ventricular, a cicatriz é permanente, assim que conduzirá eventualmente à parada cardíaca e o coração não poderá bombear tão eficientemente quanto antes do dano causado pelo cardíaco de ataque.

Zebrafish, um nativo dos peixes de água doce a 3Sul da Ásia, está conhecido para poder regenerar inteiramente seu coração depois que dano devido à formação de uma cicatriz provisória como pilhas de músculo cardíaco novas é formado.

O professor Paul Riley e sua equipe na universidade de Oxford tem-se esforçado para compreender e comparar a composição da cicatriz cardíaca em animais diferentes como parte dos esforços em curso para investigar se pode ser modulada para se transformar uma cicatriz mais transiente como aquela dos zebrafish, e conseqüentemente evita potencial a parada cardíaca em pacientes do cardíaco de ataque.

Para fazer assim, os pesquisadores usaram três modelos diferentes de estudar o reparo e a regeneração do coração; o coração adulto do rato, que se comporta em uma maneira similar ao coração humano, o coração do rato do neonate, que pode regenerar até 7 dias após o carregamento antes que perder essa capacidade como o rato envelhecer, e os zebrafish que podem regenerar o coração até a idade adulta com da formação de uma cicatriz transiente.

O professor Paul Riley disse:

Os esforços para tratar o cardíaco de ataque com as estratégias da substituição da pilha até agora falharam pela maior parte com resultados decepcionantes do ensaio clínico. Uma razão para esta é o ambiente local em que as pilhas novas emergem: uma mistura citotóxico da inflamação e da fibrose que impede seus engraftment e integração com o tecido sobrevivido do coração.

Conseqüentemente há uma necessidade clínica não satisfeita urgente de condicionar o ambiente local de ferimento para a substituição eficiente de tecido perdido. Os alvos principais para este são as pilhas imunes que invadem o coração após ferimento que causa a inflamação, e o processo de formação da cicatriz próprio (a fibrose) durante que as pilhas imunes sinalizam aos myofibroblasts para depositar o colagénio.”

A equipe focalizou seus esforços em estudar o comportamento dos macrófagos, pilhas associadas normalmente com a inflamação e em lutar a infecção no corpo, quando expor aos três ambientes de cargo-ferimento. Extraíram macrófagos de cada modelo para examinar sua expressão genética.

Em macrófagos do rato e dos peixes, encontraram que mostravam sinais directamente do envolvimento na criação das moléculas que faça parte da cicatriz cardíaca, e particularmente do colagénio, que é a proteína principal envolvida.

O research fellow da transição de BHF CRE e o Dr. intermediários Filipa Simões do pesquisador do chumbo disseram que “esta informação é importante e bastante impressionante porque até hoje, simplesmente os myofibroblasts cardíacos foram implicados directamente em formar uma cicatriz no coração.”

“Para investigar mais se os macrófagos de facto estavam contribuindo directamente à cicatriz, nós transplantamos estes macrófagos nos peixes e nos corações do rato que tinham sido feridos previamente, onde os collagens foram etiquetados com a proteína fluorescente verde (GFP) como uma maneira de seguir a expressão genética.

“Nós olhamos 3 semanas mais tarde, o ponto do tempo onde a cicatriz foi depositada, e nós fomos surpreendidos muito ver que a parte da cicatriz formada era verde em sua composição, que mostrou realmente que os macrófagos enlatam collagens do upregulate, os exportam para a matriz extracelular e os depositam na cicatriz.”

“Nós identificamos um papel evolutionarily conservado novo para macrófagos que desafiasse realmente o dogma actual que os myofibroblasts são as únicas pilhas que contribuem à cicatriz cardíaca, de que que nós acreditamos poderíamos igualmente ser aplicados ao coração humano.”

“Para reparar eficazmente o coração, em geral você precisa duas coisas: um, você precisa de modular a cicatriz permanente em uma cicatriz transiente e em dois, você precisa de reabastecer todas as pilhas de músculo do coração e vasos sanguíneos que foram perdidos com ferimento.

“Nosso estudo ajuda a endereçar a primeira parte do problema enquanto nós identificamos macrófagos como um jogador novo em depositar a cicatriz. Contudo, antes que nós possamos se transportar a ensaios clínicos e ajudar pacientes do cardíaco de ataque, nós precisamos de realizar uma investigação básica mais fundamental para tentar e compreender profundamente o mecanismo por que os macrófagos podem contribuir à cicatriz.”

O estudo é financiado pela fundação britânica do coração (BHF). O professor Jeremy Pearson, associa o director médico no BHF, disse: “Nossos corações esforçam-se para reparar-se que seguem o dano causado de um cardíaco de ataque. Isto pode conduzir à parada cardíaca, uma condição incurável com taxas de sobrevivência mais ruins do que muitos cancros. Nós precisamos urgente de encontrar maneiras de reparar o coração quando danificou.

Os “macrófagos são uma parte importante de nosso sistema imunitário, removendo as pilhas inoperantes e morrendo e ajudando a reparar o tecido danificado. Mostrando que os macrófagos produzem o colagénio, uma parte fundamental de tecido da cicatriz, esta pesquisa poderia conduzir às maneiras novas de aumentar o reparo após um cardíaco de ataque.”

Source:
Journal reference:

Simões, F. C. et al. (2020) Macrophages directly contribute collagen to scar formation during zebrafish heart regeneration and mouse heart repair. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-019-14263-2.