Российские исследователи установили, что при патологиях почек сердечные клетки — кардиомиоциты — увеличиваются в размере. Кроме того, в миокарде повышается уровень белка нестина, который является маркером сердечных стволовых клеток, отвечающих за восстановление сердечной мышцы после травмы. Эти результаты получены на моделях мышей. Они могут стать основой для создания новых лекарств при болезнях почек и сердечной недостаточности. Тем не менее, специалисты, опрошенные «Известиями», подчеркнули, что требуется подтверждение эффективности и безопасности данного метода для человека.

Научная группа из Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова предложила новый подход к лечению сердечных заболеваний, которые развиваются на фоне почечных патологий. Это открытие создает перспективы для разработки комплексных терапий и лекарственных средств, направленных на одновременное воздействие на оба органа.

В исследовании рассматривались изменения в сердце у мышей-самцов с ренокардиальным синдромом четвертого типа. Это состояние, когда хроническая почечная болезнь, которая часто развивается при дисбалансе липидного обмена, сахарном диабете II типа, артериальной гипертензии и других болезнях, может приводить к сердечной недостаточности. В свою очередь, хроническая болезнь почек может быть следствием обструктивной нефропатии — нарушения оттока мочи, возникающего при закупорке мочеточника камнями.

Учёные сообщили «Известиям», что в ответ на такие повреждения в миокарде могут активироваться два процесса: хроническое воспаление с фиброзом (замещением мышечной ткани соединительной) либо восстановление с участием стволовых клеток, в качестве маркера которых рассматривается белок нестин.

В опытах применялись трансгенные мыши, разделённые на три группы: контрольные и две с перевязкой мочеточника на 14 и 28 дней. Такая перевязка имитировала нарушение оттока мочи при обструктивной нефропатии.

После завершения перевязки у всех животных оценивали показатели электрокардиограммы (ЭКГ), измеряли давление, изучали экспрессию маркеров воспаления и фиброза, а также исследовали внешний вид нестин-положительных клеток с помощью конфокальной микроскопии и других методик.

Результаты эксперимента продемонстрировали отсутствие воспаления и фиброза в сердечной мышце у больных животных. Скорее всего, это связано с увеличением количества нестин-положительных клеток, обладающих признаками сердечных стволовых клеток.

— В дальнейшем мы собираемся изучать фенотип нестин-положительных клеток в различных органах и тканях. Мы также хотим разработать методику выделения этих клеток, чтобы использовать их для лечения острых ишемических повреждений в экспериментальных моделях в будущем, — поделилась с «Известиями» руководитель проекта, научный сотрудник лаборатории структуры и функции митохондрий Института физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского МГУ Полина Абрамичева.

Также у мышей с перевязкой мочеточника наблюдалось увеличение показателя, отражающего продолжительность сокращения желудочков сердца. Такое явление может указывать на гипертрофию миокарда, то есть увеличение размеров сердечных клеток, что совпадает с результатами микроскопического анализа миокарда у данных животных.

В исследовании показано, что повреждения почек приводят к увеличению количества нестина в сердце, что способствует восстановлению структуры миокарда, пояснила кардиолог и терапевт сети клиник «Семейная» Гуля Шарипова в комментарии «Известиям».

— Новое исследование сделает возможным лечение как почек, так и сердца одновременно, а в будущем и онкологических заболеваний, — отметила она.

Авторы показали, что при ренокардиальном синдроме у мышей наблюдается утолщение сердечной мышцы, не сопровождающееся рубцеванием. Вместо этого активизируется популяция нестин-положительных прогениторных клеток — «ремонтников» сердца, объяснил «Известиям» руководитель центра «Персонифицированная медицина» Казанского федерального университета Альберт Ризванов. Эти клетки моложе зрелых тканей, но уже более дифференцированы, чем стволовые, и способны делиться и образовывать специализированные клетки.

— По-видимому, именно эти прогениторные клетки активируют собственные регенераторные механизмы миокарда. Итоги исследования могут стать основой новых терапевтических методов, включая фармакологические препараты или рекомбинантные белки, которые стимулируют такие клетки в сердце и повышают его восстановительные способности. Также возможна разработка биомедицинских клеточных продуктов на основе нестин-положительных прогениторов для введения в миокард, — рассказал эксперт.

Однако, по мнению Альберта Ризванова, следует учитывать некоторые ограничения. Нестин служит маркером не только для сердечных «ремонтников», он встречается во многих клетках организма. Это означает, что препараты, направленные просто на его активацию, могут вызвать неспецифические эффекты и побочные реакции за пределами сердца. Поэтому для клинического применения нужны точечные системы доставки и кратковременная активация, чтобы воздействовать именно на миокард, а не на весь организм. К тому же результаты пока получены исключительно на мышах, поэтому перед использованием на людях необходимо пройти проверку безопасности и подтвердить клиническую значимость нестина как биомаркера, отметил специалист.

В исследовательской работе также приняли участие сотрудники Национального медицинского исследовательского центра акушерства, гинекологии и перинатологии им. В.И. Кулакова, Института медико-биологических проблем РАН, Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН, а также Пущинского филиала Российского биотехнологического университета.

Результаты, поддержанные грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences.