211service.com
Menselijk hart laat nieuwe cellen groeien
Het menselijk hart heeft de beruchte reputatie dat het zichzelf niet kan genezen, maar nieuw onderzoek suggereert dat het in staat is tot op zijn minst enig zelfherstel. Met behulp van koolstofdatering om de leeftijd van hartcellen te meten, hebben wetenschappers ontdekt dat er gedurende het leven van een persoon voortdurend kleine aantallen nieuwe hartcellen worden aangemaakt. Dit verhoogt de mogelijkheid dat we op een dag medicijnen kunnen gebruiken om dit regeneratieve vermogen direct te stimuleren om beschadigde harten te herstellen, in plaats van te vertrouwen op celtransplantatietherapieën.
Het hart genezen: Hartspiercellen (hierboven weergegeven) kunnen worden gekweekt uit menselijke embryonale stamcellen, maar nieuw onderzoek suggereert dat het volwassen hart ook nieuwe cellen kan laten groeien.
Wetenschappers kunnen nieuwe cardiomyocyten - hartspiercellen - maken van stamcellen in celcultuurexperimenten, en bewijs voor hartstamcellen heeft gebouwd. Maar het was tot nu toe onduidelijk of nieuwe hartspiercellen ooit na de geboorte in het hart worden geboren onder reële omstandigheden.
Ratan Bhardwaj en zijn collega's van de Karolinska Instituut in Stockholm, Zweden, gebruikte radiokoolstofdatering, die normaal wordt gebruikt om de ouderdom van archeologische of geologische overblijfselen vast te stellen, om de leeftijd van hartcellen te berekenen in vergelijking met de chronologische leeftijd van de persoon van wie ze zijn geïsoleerd. Om dit te doen, profiteerde het team van kernproeven die in de jaren vijftig en zestig werden gedaan, wat leidde tot een sterke toename van radioactief koolstof 14 in de atmosfeer. Het radioactieve materiaal werd door planten als CO2 opgevangen en werkte vervolgens door de voedselketen naar het DNA van het menselijk lichaam. Kort nadat de tests waren gestopt, daalden de atmosferische C14-niveaus weer, wat leidde tot een overeenkomstige daling van de C14-concentratie in menselijk DNA.
Het team mat C14-niveaus in het hartweefsel van twaalf overleden patiënten tussen 19 en 73 jaar oud op het moment van overlijden en vond verhoogde C14-waarden, zelfs bij proefpersonen die twintig jaar vóór de kernproeven waren geboren, wat aangeeft dat de radioactieve koolstof moet hebben lang na de geboorte in hartspiercellen opgenomen. Evenzo kwamen de C14-niveaus in de harten van jongere patiënten niet overeen met het jaar van hun geboorte, maar gaven ze eerder een jongere verjaardag voor de cellen aan. Het onderzoek is vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap .
Ik ben erg enthousiast over hoe ze deze nieuwe technologie hebben gebruikt om iets nuttigs uit zo'n verschrikkelijke milieuramp te halen, zegt Charles Murry , directeur van het Centrum voor Cardiovasculaire Biologie aan de Universiteit van Washington in Seattle, die co-auteur was van een commentaar, ook in Wetenschap , over het onderzoek van Bhardwaj.
Volgens de bevindingen is de celvernieuwing van de hartspier traag in vergelijking met andere soorten cellen en neemt ze af met de leeftijd. Met behulp van wiskundige modellen hebben Bhardwaj en collega's vastgesteld dat bij jonge volwassenen doorgaans slechts 1 procent van de cellen per jaar wordt uitgewisseld. Dit percentage daalt tot slechts 0,4 procent op 75-jarige leeftijd. Dit betekent dat een 55-jarige sinds haar geboorte 45 procent van haar hart heeft herbouwd. Andere cellen in het hart, zoals de cellen die bindweefsel en bloedvaten vormen, vernieuwen zich veel sneller en wisselen jaarlijks ongeveer 18 procent uit. Waarom de spiercelvernieuwing zo langzaam zou moeten zijn, blijft onbekend.
Bhardwaj en Murry zeggen allebei dat de ontdekking een groot therapeutisch potentieel heeft als er een medicijn kan worden gevonden dat een verhoogde vernieuwing van hartcellen stimuleert: velen van ons hebben gewerkt aan het plaatsen van exogene cellen [cellen van een donor of andere delen van het lichaam] in het hart, zegt Murry. Maar gezien de keuze om mijn eigen hart terug te laten groeien of al deze cellen van elders te halen, zou ik voor de farmaceutische benadering kiezen. Een dergelijk medicijn is tot op heden niet geïdentificeerd.
Niet iedereen is het er echter over eens dat een farmaceutische aanpak de beste optie is. Een medicijn kan een biochemische route te grof stimuleren, en in de regeneratieve geneeskunde moeten we heel voorzichtig zijn om ongereguleerde celgroei te voorkomen die tumoren zou kunnen veroorzaken, zegt Joshua Hare , directeur van het Interdisciplinair Stem Cell Institute van de Miller School of Medicine van de University of Miami. Hare stelt dat de beste aanpak zou zijn om hartstamcellen van de patiënt te identificeren en te zuiveren en deze in celcultuur te amplificeren en ze vervolgens op een gecontroleerde manier terug in het lichaam te brengen. Sommige wetenschappers onderzoeken al een dergelijke benadering.
Maar Hare denkt ook dat er een derde manier is om de vernieuwingskracht van de eigen cellen van het hart te benutten. Momenteel ontwikkelt hij therapieën die hartletsels willen genezen met stamcellen uit beenmerg. Het kan zijn dat het injecteren van deze cellen ook de activiteit van hartstamcellen zou kunnen stimuleren, zegt hij.