Исследователи из испанского Национального центра сердечнососудистых исследований установили, что концы хромосом клеток сердечной мышцы быстро разрушаются сразу после рождения грызунов, ограничивая способность клеток пролиферировать и обновлять мышечную ткань.

Новорожденные мыши также могут восстановить поврежденную сердечную ткань. Клетки сердечной мышцы — кардиомиоциты — могут приумножаться и восстановить ткань на первой неделе после рождения

, однако с возрастом эта регенеративная способность утрачивается, и большинство кардиомиоцитов вылетают из клеточного цикла.

Клетки ошибаются из-за теломер

Игнасио Флорес с коллегами из Мадрида задумались, могут ли частичной причиной задержки клеточного цикла стать теломеры — парные последовательности ДНК, защищающие концы хромосом.

Если они слишком короткие, например, вследствие утраты специального фермента, способствующего росту, то клетки могут ошибочно принять концы хромосом за сегменты поврежденной ДНК, что в итоге приведет к задержке клеточного цикла.

Флорес с коллегами проанализировали длину теломер кардиомиоцитов новорожденных мышей и обнаружили, что теломеры быстро разрушаются уже на первой неделе после рождения. Разрушение совпало со снижением экспрессии теломеразы и сопровождалось повреждением ДНК и активацией p21 — ингибитора клеточного цикла.

У мышей с несовершенными теломеразами пролиферация кардиомиоцитов останавливается уже на следующий день после рождения, в то время как у обычных мышей кардиомиоциты обновлялись и восстанавливали поврежденную ткань сердечной мышцы.

Ученые установили, что отключение ингибитора p21 восстанавливает нормальный клеточный цикл и расширяет регенеративную способность кардиомиоцитов.

Теперь ученые работают над удлинением теломер с тем, чтобы увеличить регенеративную способность.