Waarom bloedvaten de sleutel zijn om een ​​sterk hart op te bouwen

Artsen weten niet waarom sommige baby's worden geboren met dunne, sponsachtige hartspieren. Nieuw onderzoek verbindt de ziekte met slecht ontwikkelde bloedvaten rond het hart.

Afgezien van een dieper begrip van aangeboren hartafwijkingen, zouden de resultaten licht kunnen werpen op hoe hartspier zich in de eerste plaats vormt, zeggen de twee senior-auteurs Ashby Morrison en Kristy Red-Horse, universitair docenten biologie aan de Stanford University. Tot nu toe, zegt men, realiseerde niemand zich wat een belangrijke rol was voor nieuw vormende bloedvaten bij het ondersteunen van de groei van de hartspier, of dat de ondersteuning meer is dan alleen maar een kwestie van zuurstof leveren.

Red-Horse, die lid is van Stanford Bio-X, het Cardiovascular Institute, en het Child Health Research Institute, bestudeert de ontwikkeling van weefsels en hele organen, vaak door haar eigen genetisch gemodificeerde muizen te fokken. Veel van het onderzoek van Morrison concentreert zich ondertussen op het fundamentele moleculaire mechanisme dat berichten in het DNA leest en het gebruikt om functionerende cellen te bouwen - meestal in gist.

Hun naburige kantoren brachten hen aan het praten, en een van de gespreksonderwerpen was een bepaald molecuul waarnaar Morrison had gekeken, een molecuul dat niet alleen in gist aanwezig lijkt te zijn, maar ook in muizen en vele andere levende wezens. Dat bracht hen ertoe zich af te vragen: wat deed die molecule in die andere levende dingen, en wat zou er gebeuren als het zou verdwijnen?

In gist is het molecuul, genaamd Ino80, vrij belangrijk - zonder dat gist ziek wordt en sterft - maar in andere organismen, "we wisten niet wat te verwachten", zegt Morrison, een lid van Stanford Bio-X, het Child Health Research Institute en het Stanford Cancer Institute.


innerlijk abonneren grafisch


Aangepaste muizen

Om dit te achterhalen, startten Red-Horse en haar lab het jarenlange proces van genetisch modificerende muizen om Ino80 te missen, hetzij door hun hele lichaam of in specifieke delen van het lichaam of specifieke celtypen.

De meest intrigerende resultaten, zegt Red-Horse, kwamen van muizen die geen Ino80 produceerden in bepaalde hartcellen - endotheelcellen genaamd - die de voorlopers zijn van bloedvaten die de spieren van het hart voeden. Zonder Ino80 ontwikkelt het netwerk zich niet goed en als gevolg daarvan kunnen de hartspieren zich ook niet goed ontwikkelen - in plaats daarvan blijven ze sponsachtig en zwak.

Het was op dit punt dat het team de gelijkenis tussen hun muizen en een vorm van hartaandoening opmerkte die linkerventrikel niet-compactie werd genoemd, de derde meest voorkomende ziekte van de hartspier. "Het was een complete verrassing", zegt Morrison.

De ontbrekende factor

Vreemd genoeg is de bloedstroom door die ontbrekende bloedvaten - en de zuurstof die het bevat - slechts een deel van het verhaal. In een vervolgexperiment groeiden de onderzoekers de hartspier in een schaal samen met endotheelcellen die nog niet in bloedvaten waren gevormd. Het team ontdekte dat toen die endotheelcellen geen Ino80 produceerden, de hartspier zich niet goed ontwikkelde. Blijkbaar zegt Red-Horse: "endotheliale cellen produceren iets dat een groeifactor is" voor hartspiercellen. "De volgende stap is om die factor te identificeren."

Maar wat ze al hebben gevonden, zou moeten veranderen hoe zowel artsen als biologen nadenken over hoe het hart zich vormt, zegt Red-Horse.

In beide gevallen kan, rekening houdend met de rol van bloedvaten, normale spierontwikkeling bij muizen en vervolgens mensen helpen verklaren of leiden tot nieuwe therapieën voor ziekten zoals niet-comprimering van de linker ventrikel. Verderop in de weg zou het onderzoek ook implicaties kunnen hebben voor specialisten in regeneratieve geneeskunde die werken aan het laten groeien van harten en andere organen in het laboratorium, zeggen Red-Horse en Morrison.

Financiering kwam van de National Institutes of Health, de American Heart Association, de National Science Foundation en het Burroughs Wellcome Fund. De bevindingen verschijnen in Nature Communications.

Bron: Stanford University

Related Books:

at InnerSelf Market en Amazon