Исследователи из Университета Калифорнии в Сан-Франциско успешно выделили мышечные стволовые клетки человека и показали, что эти клетки могут активно размножаться и восстанавливать поврежденные мышцы после их трансплантации в область повреждения. Полученные данные можно использовать при создании методов лечения пациентов с тяжелыми повреждениями мышц, параличом или генетическими заболеваниями, например, мышечной дистрофией. Результаты исследования были опубликованы в сентябре в журнале Stem Cell Reports.
При сильном повреждении мышцы могут потерять естественную популяцию стволовых клеток, которая необходима для восстановления ткани после повреждения. По словам Джейсона Померанца, доцента кафедры пластической и реконструктивной хирургии в UCSF, это создает серьезную проблему при лечении пациентов, страдающих после повреждения мышц и паралича, в особенности, при вовлечении мышц маленького размера, например, мышц лица, рук и глаз.
Хирурги достигли значительных успехов при восстановлении поврежденных нервов в мышцах, но, если этот процесс занимает слишком много времени, то уменьшается пул стволовых клеток. Поврежденные мышцы не удается соединить с нервной тканью, в результате чего они отмирают.
«Это частично объясняет тот факт, почему в течение 30 лет у нас не было значительного прогресса в лечении таких пациентов. Мы можем восстановить аксоны в мышце, но для того, чтобы восстановить мышечную ткань, нужны стволовые клетки», – говорит доктор Померанц.
Трансплантированные миосателлиты восстанавливают и замещают поврежденную мышечную ткань
Так называемые миосателлитные клетки находятся на границах мышечных волокон. Известно, что в организме мышей они выполняют функции стволовых клеток и вовлечены в восстановление мышц. До сих пор, однако, было не ясно, будут ли миосателлиты человека функционировать так же, как и миосателлиты мышей. Также не было известно, как выделить их из образцов тканей человека и адаптировать для лечения пациентов с повреждением мышц.
Чтобы устранить эти недостатки, Померанц и его коллеги получили хирургические биопсии мышц головы, туловища и ноги, и с помощью антител выделили миосателлиты на основе одновременной экспрессии у этих клеток фактора транскрипции Pax7 и поверхностных белков CD56 и CD29.
Выделенные из биопсии миосателлиты человека ученые трансплантировали мышам с поврежденными мышцами, у которых была резко уменьшена популяция собственных мышечных стволовых клеток. В течение пяти недель клетки человека успешно интегрировались в мышцы мышей и размножились, пополнив нишу стволовых клеток для восстановления поврежденной мышечной ткани.
«Мы достоверно продемонстрировали, что это – истинные стволовые клетки, способные к самовосстановлению и пролиферации, ответственные за восстановление после повреждений», – говорит Померанц.
Потенциальный прорыв в области терапии пациентов с параличом
Возможность трансплантировать мышечные стволовые клетки человека в поврежденные мышцы можно использовать при лечении пациентов, страдающих от паралича мышц, поврежденные мышцы которых утратили способность к регенерации.
«Это дает нам надежду на то, что мы сможем получить здоровые стволовые клетки из других мышц в организме пациента и пересадить их в область травмы. Если пополнение пула здоровых стволовых мышечных клеток способствует реиннервации и восстановлению, то это станет значительным шагом вперед», – говорит Померанц.
Возможность выделить мышечные стволовые клетки человека и воздействовать на них также может иметь значение для понимания причин, почему мышцы человека теряют способность к регенерации во время естественного старения организма или при генетических заболеваниях, например, при мышечной дистрофии.
Источник: CBIO.RU
