Создан атлас клеток человеческого сердца

Международная команда ученых изучила 14 здоровых человеческих сердец и обнаружила региональные различия между клетками в разных областях органа. Первый атлас клеток человеческого сердца позволит врачам эффективнее бороться с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Работа ученых принята к публикации в журнале Nature.

Обычное человеческое сердце в среднем делает около двух миллиардов ударов. Оно помогает доставлять кислород и питательные вещества к клеткам, тканям и органам, а также позволяет удалять углекислый газ и продукты жизнедеятельности. Каждый день сердце бьется около 100 тысяч раз, меняя скорость из-за отдыха, упражнений и стресса. Каждый удар требует идеальной скоординированности между клетками в разных частях органа. И нарушения этой координации могут приводить к сердечно-сосудистым заболеваниям, ежегодно уносящим около 17,9 миллиона жизней.

Очень важное значение для понимания хода сердечно-сосудистых заболеваний имеет детальное описание молекулярных процессов внутри клеток. Знания о них могут помочь в разработке новых эффективных способов лечения. «Миллионы людей проходят лечение от сердечно-сосудистых заболеваний. Знание о здоровом сердце поможет нам понять, как различаются здоровые и больные клетки, что в будущем может привести нас к индивидуализированному лечению, созданию персонализированных лекарств от сердечных заболеваний и повышению эффективности лечения для каждого пациента», — рассказала одна из авторов исследования Кристин Сейдман, профессор кафедры медицины в Институте Блаватника при Гарвардской медицинской школе.

Как отмечает одна из ведущих авторов исследования, сотрудница Института Сенгера Сара Тайхман, исследование — «часть глобальной инициативы Human Cell Atlas по созданию "Google-карты" клеток человеческого тела». Специалисты изучили около 500 тысяч клеток и ядер из шести областей сердца, которые были получены от 14 доноров — 7 мужчин и 7 женщин. Все органы были здоровыми, но по разным причинам непригодными к трансплантации. Используя анализ отдельных клеток, машинное обучение и методы флуоресцентной визуализации, исследовательская команда смогла точно увидеть, какие гены были включены и выключены в каждой клетке. Ученые обнаружили существенные различия в клетках в разных областях сердца. Они также заметили, что каждая область сердца имеет определенные подмножества клеток — открытие, которое указывает на их различное происхождение и развитие. Это предполагает, что они будут по-разному реагировать на лечение. Также ученые обнаружили отличия между мужскими и женскими сердцами — у женщин доля клеток сердечной мышцы, называемых кардиомиоцитами, выше, чем у мужчин. По словам ученых, знание региональных различий в сердце позволит значительно повысить качество лечения.

Исследователи также детально изучили кровеносные сосуды, проходящие через сердце. Они выяснили, как клетки в венах и артериях адаптируются к различному давлению и своему местоположению в органе. Это также может помочь понять, что происходит с кровеносными сосудами во время ишемической болезни сердца.

«Я могу выразить свои мысли одним словом: монументальность. Это действительно большое достижение, и оно станет отличным справочным материалом для кардиологии», — резюмировал один из исследователей, кардиолог Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе Дуглас Манн.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.