logo

Пользовательского поиска

Saturday 22nd of September 2018

Найдена молекула, избирательно стимулирующая дифференциацию стволовых клеток сердца в кардиомиоциты

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Стволовые клетки
Автор: Administrator   
07.08.2012 12:06

 

2

Кардиомиоциты, трансформированные из стволовых клеток, экспрессируют зеленый флуоресцентный белок. (Фото: Sanford-Burnham Medical Research Institute)

 

Ученые давно ищут хороший источник сердечных клеток, который можно было бы использовать для изучения функции сердца в лаборатории или, возможно, даже для замены больных или изношенных тканей при сердечно-сосудистых заболеваниях. Специалисты из Медицинского исследовательского института Сэнфорда-Бернема (Sanford-Burnham Medical Research Institute) и Научно-исследовательского института биомолекул человека (Human BioMolecular Research Institute) искали химические соединения, способные трансформировать стволовые клетки в клетки сердца в течение восьми лет, и недавно их поиски увенчались успехом.


Как им удалось найти молекулу ITD-1, делающую возможным получение неограниченного количества новых клеток сердца из стволовых клеток, исследователи описывают в статье, опубликованной в журнале Cell Stem Cell.

Сердечно-сосудистые заболевания являются ведущей причиной смертности в развитых странах.

«Так как мы не можем заменить потерянные сердечные мышцы, эти заболевания необратимо приводят к сердечной недостаточности и в конечном итоге к смерти. Единственный способ эффективной замены потерянных клеток сердечной мышцы – кардиомиоцитов – это пересадка всего сердца», - говорит Марк Меркола (Mark Mercola), PhD, старший автор исследования. «Использование препарата для создания новых клеток сердечной мышцы из стволовых клеток было бы намного более привлекательным методом, чем пересадка сердца».

Стволовые клетки обладают двумя уникальными способностями – самообновляться, создавая новые стволовые клетки, и дифференцироваться, становясь другими, более специализированными, типами клеток. Чтобы получить большое количество клеток определенного типа, таких как клетки сердца, необходимо, прежде всего, идентифицировать сигналы, направляющие дифференциацию стволовых клеток в желаемый тип. По существу это и является самой сложной частью задачи.

Группа доктора Мерколы вела «охоту» на сигналы, индуцирующие образование клеток сердца в эмбрионах и стволовых клетках, в течение 15 лет. Чтобы найти синтетическую молекулу, которая в один прекрасный день смогла бы стать лекарственным препаратом для регенерации сердца, они объединили свои силы с группой медицинских химиков из Научно-исследовательского института биомолекул человека во главе с Джоном Кэшманом (John Cashman), PhD. При финансовой поддержке Калифорнийского института регенеративной медицины (California Institute for Regenerative Medicine), используя современные роботизированные технологии, ученые провели скрининг большой библиотеки химических соединений, ища в стоге сена ту иголку, которая при добавлении к стволовым клеткам, индуцирует их дифференциацию в кардиомиоциты. Соединением-победителем стала молекула ITD-1.

Клеточные сигналы, управляющие образованием кардиомиоцитов, клеток гладкой мускулатуры сосудов и эндотелиальных клеток из клеток мезодермы, изучены мало. Аналоги ITD усиливают протеасомную деградацию рецепторов трансформирующего фактора роста β 2 типа  (TGFBR2), эффективно удаляя рецептор с поверхности клетки и избирательно ингибируя внутриклеточный сигналинг. Молекула ITD-1 была использована для оценки участия TGF-β в формировании мезодермы и в кардиопоэтической дифференциации, которые последовательно происходят на эмбриональной стадии развития. Она показала важную роль TGF-β в обоих процессах на культурах эмбриональных стволовых клеток.  ITD-1 выборочно усиливает дифференциацию клеток некоммитированной мезодермы в кардиомиоциты, но не в гладкие мышцы сосудов и эндотелиальные клетки. ITD-1 является высокоселективным ингибитором TGF-β и показывает неожиданную роль  сигналинга TGF-β в контроле над  дифференциацией мультипотентных сердечно-сосудистых предшественников в кардиомиоциты.

 

Клеточные сигналы, управляющие образованием кардиомиоцитов, клеток гладкой мускулатуры сосудов и эндотелиальных клеток из клеток мезодермы, изучены мало. Аналоги ITD усиливают протеасомную деградацию рецепторов трансформирующего фактора роста β 2 типа (TGFBR2), эффективно удаляя рецептор с поверхности клетки и избирательно ингибируя внутриклеточный сигналинг. Молекула ITD-1 была использована для оценки участия TGF-β в формировании мезодермы и в кардиопоэтической дифференциации, которые последовательно происходят на эмбриональной стадии развития. Она показала важную роль TGF-β в обоих процессах на культурах эмбриональных стволовых клеток. ITD-1 выборочно усиливает дифференциацию клеток некоммитированной мезодермы в кардиомиоциты, но не в гладкие мышцы сосудов и эндотелиальные клетки. ITD-1 является высокоселективным ингибитором TGF-β и показывает неожиданную роль сигналинга TGF-β в контроле над дифференциацией мультипотентных сердечно-сосудистых предшественников в кардиомиоциты. (Рис. cell.com/cell-stem-cell)

 

Терапевтические возможности молекулы ITD-1 очень широки.

«Эта молекула может быть полезна для усиления дифференциации стволовых клеток в больном сердце», - объясняет Эрик Виллемс (Erik Willems), PhD, первый автор исследования. «В свое время она может стать основой для нового терапевтического препарата для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, способного ограничить распространение рубцовой ткани при сердечной недостаточности и стимулировать образование новых мышц».

Меркола, Виллемс и Кэшман уже начали совместную работу по созданию препарата на основе ITD-1 с биотехнологической компанией ChemRegen, Inc, Сан-Диего.

Исследователи установили, что ITD-1 блокирует клеточный процесс, известный как сигналинг трансформирующего фактора роста β (TGF-β). Вырабатываемый клетками одного типа белок TGF-β оказывает влиять на поведения клеток других типов – пролиферацию, образование рубцов и даже дифференциацию стволовых клеток. Находясь вне клетки, TGF-β связывается с рецептором на поверхности отвечающей клетки и инициирует внутриклеточный сигнальный каскад, вызывающий включение или выключение генов, что, в конечном итоге, изменяет поведение клетки – в данном случае создает сердечную мышцу.

Молекула ITD-1 вызывает разрушение рецепторов TGF-β, подавляя, таким образом, весь процесс. При выключенном сигналинге TGF-β стволовые клетки «берут курс» на кардиогенез. ITD-1 – первый селективный ингибитор TGF-β. По мнению ученых, этот ингибитор может применяться для подавления и других процессов, контролируемых TGF-β.

 

 

 

По материалам

Mending a broken heart—with a molecule that turns stem cells into heart cells

 

Оригинальная статья:

Erik Willems, Joaquim Cabral-Teixeira, Dennis Schade, Wenqing Cai, Patrick Reeves, Paul J. Bushway, Marion Lanier, Christopher Walsh, Tomas Kirchhausen, Juan Carlos Izpisua Belmonte, John Cashman, Mark Mercola. Small Molecule-Mediated TGF-β Type II Receptor Degradation Promotes Cardiomyogenesis in Embryonic Stem Cells

 

© «Найдена молекула, избирательно стимулирующая дифференциацию стволовых клеток сердца в кардиомиоциты». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Стволовые клетки. Письменное разрешение обязательно.

 

 

Еще о работе профессора Марка Мерколы


Раскрыт механизм дифференциации стволовых клеток в кардиомиоциты

Антисмысловые микроРНК помогут в лечении сердечной недостаточности

 

 

и о стволовых клетках


Окружающая клетку среда имеет решающее значение для процесса ее перепрограммирования

Способность к самообновлению клеток кожи поддерживается экзосомами

Ученые считают существование раковых стволовых клеток доказанным

Антагонист рецепторов дофамина убивает раковые стволовые клетки

Идентифицированы стволовые клетки меланомы

Стволовые клетки могут дифференцироваться в любой тип клеток, но только не без помощи этого белка

Нейральные стволовые клетки «подслушивают» разговоры нейронов

Сигнальный путь Wnt играет ключевую роль в нейрогенезе во взрослом головном мозге

Слух грызунам вернули человеческие эмбриональные стволовые клетки

Молекулярные маячки освещают дифференциацию стволовых клеток

 

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday2106
mod_vvisit_counterYesterday2264
mod_vvisit_counterThis week12444
mod_vvisit_counterLast week6507
mod_vvisit_counterThis month25192
mod_vvisit_counterLast month26517
mod_vvisit_counterAll days4115598

We have: 62 guests, 12 bots online
Your IP: 54.198.23.251
 , 
Today: Сен 21, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.