Човешкото сърце е удивителен орган, който изпомпва кръв през цялото тяло и поддържа жизнените функции на организма.

Въпреки че притежава невероятна сила и издръжливост, за разлика от някои други органи и тъкани, способността му да се самопоправя и регенерира е ограничена.

Въпросът за регенерацията на сърдечния мускул (миокарда) е тема на интензивни изследвания, които целят да разберат до каква степен сърцето може да се възстанови след увреждане.

А научните изследвания в тази област напоследък все пак достигат до едно заключение - може би възможностите за регенерация все пак не са толкова ограничени.

Способността за сърдечна регенерация

Човешкото сърце има известен капацитет за регенерация, но както казахме, този капацитет е ограничен в сравнение с други органи като например кожата или черния дроб.

Въпреки че сърдечните клетки, наречени кардиомиоцити, имат способността да се делят и регенерират, това се случва в много малки количества.

При възрастни хора този процес е изключително бавен, като се смята, че само около 1% от кардиомиоцитите се подновяват всяка година.

Регенерация при новородени

Интересен аспект на сърдечната регенерация е наблюдаван при новородените. Проучвания върху мишки показват, че сърцата на новородените могат да се възстановяват значително по-добре от тези на възрастните.

Пример за това е способността на новородените мишки да регенерират сърдечна тъкан след увреждане, което почти напълно се губи с порастването. Това предполага, че има период в ранния живот, когато сърдечната регенерация е по-ефективна.

Клетки и механизми на регенерация

Кардиомиоцитите са основните клетки, отговорни за контрактилната функция на сърцето. Те са способни да се делят и да заменят повредени клетки, но както вече споменахме, този процес е ограничен при възрастни.

Проучвания показват, че кардиомиоцитите могат да бъдат стимулирани да се делят по-активно чрез различни биохимични сигнали, но ефективното стимулиране на този процес при хората все още е предизвикателство.

Друга категория клетки, които играят роля в сърдечната регенерация, са кардиалните стволови клетки. Тези клетки имат потенциала да се диференцират в кардиомиоцити и други типове сърдечни клетки.

Въпреки че кардиалните стволови клетки съществуват в сърцето, тяхната естествена регенеративна способност също е ограничена. Изследванията се опитват да разберат как тези клетки могат да бъдат използвани по-ефективно за възстановяване на увредената сърдечна тъкан.

Условия за самопоправка на сърцето и ограниченията за това

Инфарктът на миокарда (сърдечен удар) е състояние, при което се нарушава кръвоснабдяването на част от сърдечния мускул, което води до смърт на кардиомиоцитите.

След инфаркт, сърцето реагира чрез образуване на белезна тъкан, която не може да се съкращава, което намалява функцията на сърцето.

В този контекст, естествената регенерация на кардиомиоцитите е недостатъчна за възстановяване на нормалната функция на сърцето.

При хронична сърдечна недостатъчност сърцето постепенно губи своята способност да изпомпва кръв ефективно.

В тези случаи, дори и максимална регенерация на кардиомиоцити не е достатъчна за компенсиране на загубата на функция. Лечението обикновено включва медикаменти и устройства, които подпомагат функцията на сърцето, но не могат да заменят повредената тъкан.

Самопоправянето на сърцето и макрофагите

Макрофагите играят ключова роля в имунната система и в процесите на възпаление и възстановяване на тъканите. Те са важни не само за борбата с инфекции, но и за регенерацията на увредени тъкани, включително сърдечния мускул.

В последните години, изследванията върху използването на макрофаги за лечение на сърдечни заболявания са обект на нарастващ интерес. 

Роли на макрофагите в сърдечната регенерация

Макрофагите могат да помогнат във възстановяването на сърдечния мускул по два начина:

1-во: Фагоцитоза на мъртви клетки и отпадъци

След инфаркт на миокарда (сърдечен удар), настъпва обширна клетъчна смърт и натрупване на некротична тъкан. Макрофагите мигрират към увредената зона, където фагоцитират (поглъщат) мъртвите клетки и клетъчните отпадъци, което е първата стъпка към почистването и подготовката на мястото за регенерация;

2-ро: Модулация на възпалителния отговор

Макрофагите могат да приемат различни фенотипове в зависимост от сигналите в тяхната среда. Те могат да бъдат „класически“ M1 макрофаги, които участват във възпалителни реакции и борба с патогени, или „алтернативни“ M2 макрофаги, които подпомагат възстановяването на тъканите и намаляват възпалението. Преходът от M1 към M2 фенотип е важен за успешната регенерация на сърдечната тъкан.

M2 макрофагите освобождават различни растежни фактори и цитокини, които стимулират пролиферацията на кардиомиоцитите (сърдечни мускулни клетки) и ангиогенеза (образуване на нови кръвоносни съдове). Това подпомага възстановяването на кръвоснабдяването и функцията на увредената тъкан.