Сердечная недостаточность является ведущей причиной смертности во всем мире, требуя современных методов лечения. Несмотря на необходимость более эффективного лечения, возможности лечения тяжелой сердечной недостаточности остаются ограниченными. Терапия трансплантацией клеток стала многообещающим лучом надежды, поскольку ее можно использовать в регенеративной терапии для лечения сердца.
Исследовательская группа под руководством профессора Юмы Ямады с факультета фармацевтических наук Университета Хоккайдо разработала метод, способствующий регенерации сердца путем доставки митохондриальных активаторов в клетки-предшественники сердца. Их выводы опубликованы в Journal of Controlled Release .
«Кардиомиоциты эффективно используют митохондриальный цикл трикарбоновых кислот для производства больших количеств аденозинтрифосфата из нескольких субстратов посредством окислительного фосфорилирования (OXPHOS)», — объясняет Ямада. «Основываясь на энергетическом метаболизме кардиомиоцитов, мы предположили, что активация митохондриальной функции трансплантированных клеток может улучшить результаты клеточной трансплантационной терапии».
Ямада и его группа ранее разработали систему доставки лекарств под названием MITO-Porter, которая нацелена на митохондрии внутри клеток. В текущем исследовании они использовали MITO-Porter для доставки коэнзима Q10 (CoQ10) в клетки кардиоосферы человека (CDC), активируя их митохондрии (клетки MITO человека).
Когда эти человеческие MITO-клетки были трансплантированы крысам с ишемией-реперфузионным повреждением миокарда, сердечная функция значительно улучшилась. Также была продемонстрирована замечательная способность подавлять фиброз миокарда, что может предотвратить неправильное заживление сердечной ткани.
Клетки MITO человека продемонстрировали способность улучшать функцию сердца не только при введении в миокард, но и при внутривенном введении, что указывает на универсальность применения терапии. Исследование также предполагает, что человеческие MITO-клетки могут обладать более высокой выживаемостью даже в средах, характеризующихся повышенным содержанием активных форм кислорода (АФК), что происходит из-за повреждения митохондрий.
Исследователи применили метаболомический анализ для количественной оценки метаболических изменений в хронической фазе сердечной недостаточности на крысиных моделях. Исследование предполагает, что после введения в миокард клеток MITO человека синтез аминокислот в цикле ТСА миокарда при хронической сердечной недостаточности был усилен. Это предполагает, что введение человеческих MITO-клеток в миокард во время острой фазы повреждения миокарда может позволить миокарду эффективно использовать цикл ТСА во время хронической фазы.
«Успехи, достигнутые в активации митохондрий, приближают нас к будущему, в котором кардиотерапия станет не просто лечением, а преобразующим вмешательством. По мере того, как мы раскрываем секреты наших клеток, на горизонте появляется более здоровое и устойчивое сердце, обещая новый рассвет». в борьбе с сердечной недостаточностью», — заключает Ямада.
