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Mostras do estudo como as pilhas do tecido da cicatriz no coração ferido podem ser convertidas às pilhas de músculo do coração

Calcula-se que durante um cardíaco de ataque, um bilhão pilhas no coração estão perdidas. Como consequência do cardíaco de ataque, o tecido perdido é substituído pelo tecido da cicatriz, que pode conduzir à parada cardíaca, à arritmia e à morte. Em um estudo novo, os pesquisadores da universidade de Tsukuba mostraram como as pilhas no tecido da cicatriz podem ser convertidas às pilhas de músculo do coração, eficazmente regenerando o coração ferido.

O coração ferido dos seres humanos e dos roedores igualmente não tem a capacidade regenerar após ferimento. Conseqüentemente, a única maneira para que o coração cure a ferida é construir um tecido da cicatriz na área ferida. Um objetivo de longa data no campo foi encontrar uma maneira de reprogram fibroblasto, as pilhas que produzem o tecido conjuntivo em uma cicatriz, aos cardiomyocytes, as pilhas de músculo de trabalho do coração.

Ao fazê-lo, as pilhas de músculo perdidas do coração poderiam ser substituídas, eficazmente impedindo que o coração entre na parada cardíaca, uma fraqueza de músculo do coração que pudesse conduzir à morte.

Os estudos precedentes mostraram que os cardiomyocytes parecem ser formados directamente injetando um vírus inofensivo que leva um grupo de factores cardíacos da transcrição, as proteínas que conduzem a expressão dos genes que as pilhas de músculo do coração precisam para sua revelação e funcionam, no coração dos roedores após um cardíaco de ataque. Contudo, a origem e o significado funcional destas pilhas de músculo recentemente formadas do coração não foram determinados unequivocally ainda.

Reprogramming cardíaco directo guardara o grande potencial para a regeneração cardíaca e o tratamento do enfarte do miocárdio. Contudo, quando os factores da transcrição são introduzidos, os cardiomyocytes aparentes podem ser formados convertendo fibroblasto aos cardiomyocytes novos ou fundindo fibroblasto com cardiomyocytes existentes. A diferença é que somente o processo anterior, que nós chamamos “reprogramming directo”, contribui significativamente à regeneração. Neste estudo, nosso objetivo era determinar como os cardiomyocytes novos são formados quando os factores cardíacos da transcrição são introduzidos após o enfarte do miocárdio.”

Masaki Ieda, autor principal do estudo e professor, universidade de Tsukuba

Para conseguir seu objetivo, os pesquisadores geraram primeiramente os ratos em que todas as pilhas se emitiram a fluorescência vermelha. Contudo, os ratos foram alterados em uma maneira que os fibroblasto se emitiram a fluorescência verde após o tratamento com o tamoxifen da droga. Em conseqüência, ao olhar o coração após o tratamento com tamoxifen, as pilhas que se emitiram vermelhas e a fluorescência verde indicaram que a fusão de pilha entre fibroblasto e cardiomyocytes tinha acontecido.

Inversamente, a presença de fluorescência verde indicou que reprogramming directo dos fibroblasto aos cardiomyocytes tinha ocorrido.

Equipado com as ferramentas para abordar sua pergunta da pesquisa, os pesquisadores usaram um modelo do rato do cardíaco de ataque e trataram os ratos com o tamoxifen. Quando não havia nenhum reprogramming directo em um grupo de controle, os pesquisadores encontraram 1-1.5% de pilhas directamente reprogrammed quando um vírus que leva factores cardíacos da transcrição foi injectado nos ratos.

Ambos os grupos exibiram a fusão de pilha mínima. Estes resultados sugerem que a rota principal de gerar pilhas de músculo novas do coração seja através deste método através de reprogramming fibroblasto directamente aos cardiomyocytes.

“Estes são os resultados impressionantes que mostram que os fibroblasto podem directamente ser reprogrammed aos cardiomyocytes. Nossos resultados demonstram o potencial emocionante de reprograming directo como uma estratégia para a regeneração cardíaca após o enfarte do miocárdio,” diz o professor Ieda.

Source:
Journal reference:

Isomi, M., et al. (2021) Overexpression of Gata4, Mef2c, and Tbx5 Generates Induced Cardiomyocytes Via Direct Reprogramming and Rare Fusion in the Heart. Circulation. doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.120.052799