Исследование показало: чтобы омолодить сердце, нужно воздействовать не на сами клетки, а на окружающую их среду. Созданный в лаборатории биоматериал имитирует ткани молодого сердца и запускает изменения в старых клетках.
Ученые из Национального университета Сингапура изучили внеклеточный матрикс — белковую «сеть», которая удерживает клетки сердца, передает между ними химические сигналы и кправляет их функциями. С возрастом матрикс становится жестче, его состав меняется, что ведет к рубцеванию, потере эластичности и ухудшению работы сердца.
Чтобы воспроизвести свойства этой среды, исследователи создали гибридный биоматериал DECIPHER, объединив компоненты сердечной ткани с синтетическим гелем. Это позволило независимо управлять жесткостью и биохимическим составом подложки.
Когда старые клетки сердца поместили на подложки, имитирующие биохимию молодых тканей, те начали вести себя как молодые: изменялась активность тысяч генов, связанных со старением и клеточными функциями. Обратный эффект подтвердил важность открытия: молодые клетки, помещенные в «пожилую» среду, демонстрировали признаки дисфункции.
Образец DECIPHER состоит из сердечной ткани (в центре), помещенной в гидрогель с регулируемой жесткостью. Фото: National University of Singapore
Это значит, что для старых клеток сердца биохимическая среда играет более важную роль в возникновении дисфункции, чем жесткость ткани. Открытие показывает направление для разработки терапии, направленной на восстановление здоровья сердца с помощью воздействия на внеклеточный матрикс.
Это означает, что биохимическая среда играет ключевую роль в старении клеток сердца. Эту стратегию может использовать для разработки терапии, направленной на восстановление работы сердечно-сосудистой системы. По мнению авторов, метод можно адаптировать для изучения старения и фиброза и в других органах: почках, коже, печени.
