חוקרים גילו מנגנון של התחדשות רקמת הלב

חוקרים ממכון ויצמן מצאו כי התהליכים הביולוגיים המזוהים עם ההזדקנות, מסתבר שגם עושים את ההפך ומסייעים להתחדשות רקמת הלב * המחקר מדגיש את הצורך להיזהר כאשר משתמשים בתרופות שמטרתן להיפטר מתאים מזדקנים, במיוחד במהלך תהליכי ריפוי. נמצא כי השימוש בתרופות כאלו יכול לפגוע בתהליך הריפוי של הלב

תהליכים ביולוגיים שמזוהים עם הזדקנות חיוניים להתחדשות רקמת הלב. מסקנה מפתיעה זו עולה ממחקר שהתפרסם בכתב-העת המדעי Nature Cardiovascular Research.

מאחורי המחקר ניצב צוות בהובלת ד”ר רחל סריג ותלמידת המחקר לינגלינג צ’אנג ממעבדתו של פרופ’ אלדד צחור במכון ויצמן למדע – מובילה עולמית בתחום חקר התחדשות וריפוי הלב.

במחקר חושפים המדענים בפירוט חסר תקדים – ברמת התא הבודד – איך מנגנון ה”הזדקנות” שנקרא senescence מופעל לזמן קצר לאחר פציעה בלב של עכברים כחלק חיוני מתהליך הריפוי של הלב. מחקר זה מצטרף לשורת מחקרים מהשנים האחרונות המראים תפקידים חיוניים של מנגנון זה בתהליכים של התפתחות והתחדשות של רקמות, ולכן יש לנקוט במשנה זהירות כאשר מנסים “להיפטר” מתאים אלה באמצעות תרופות – גישה מחקרית וטיפולית שהינה רווחת כיום ועלולה להתברר כמסוכנת.

תפקיד התאים המזדקנים בתהליך הריפוי

התאים המזדקנים הם תאים שמפסיקים להתחלק ומתחילים להפריש חומרים שונים המשפיעים על סביבתם. תהליך זה קורה בתגובה ללחצים שונים כמו נזק לדנ”א או סטרס סביבתי. למרות שהמונח “תאים מזדקנים” מתקשר לרוב להזדקנות ולמחלות כמו סרטן, מחקרים עדכניים חושפים את תפקידם המרכזי בתהליכי ריפוי והתחדשות.

במחקר החדש, הצוות במכון ויצמן השתמש בטכניקות מתקדמות כמו פרוטאומיקה וריצוף RNA חד-תאי (scRNA-seq) כדי לבחון את השינויים המתרחשים בתאי הלב לאחר פציעה. הם גילו כי תאי פיברובלסטים בלב נכנסים למצב הזדקנות זמני, שבו הם מפסיקים להתחלק אך מתחילים להפריש חומרים המעודדים ריפוי רקמות, כמו אנגיוגנזה (יצירת כלי דם חדשים), ופירוק המטריקס החוץ-תאי.

מנגנון ההזדקנות בלב

תאי הפיברובלסטים שנכנסים למצב הזדקנות פעילים בעיקר באמצעות מסלולי אותות כמו MAPK-ERK, NFκB ו-TGFβ, המעודדים את תהליך הריפוי. אחד הממצאים המרכזיים במחקר היה זיהוי פקטור השעתוק Egr1 כרגולטור חשוב של הזדקנות רגנרטיבית. Egr1 משפיע על תהליכים תאיים רבים בלב, והפעלה שלו נמצאה גם בלבבות של ילדים ובוגרים צעירים, מה שמרמז על תפקידו החיוני בשיקום הלב.

השלכות קליניות

המחקר מדגיש את הצורך להיזהר כאשר משתמשים בתרופות שמטרתן להיפטר מתאים מזדקנים, במיוחד במהלך תהליכי ריפוי. נמצא כי השימוש בתרופות כאלו יכול לפגוע בתהליך הריפוי של הלב.

בנוסף, המחקר מצביע על חשיבות זיהוי המרכיבים הספציפיים של ה-SASP (senescence-associated secretory phenotype) שנמצאים בתאי הפיברובלסטים. הבנת המרכיבים האלו יכולה לסייע בפיתוח טיפולים חדשניים שמטרתם לעודד את תהליך הריפוי בלי לפגוע בתאים החיוניים.

המחקר פותח דלתות למחקרים עתידיים אשר יבדקו את ההבדלים בין תאי הזדקנות רגנרטיביים לבין אלו במודלים של מחלות והזדקנות. הבנת הדינמיקה של ה-SASP והשפעתו על תהליך הריפוי עשויה להוביל לפיתוח טיפולים שמנצלים את התהליך הזה בצורה מבוקרת.

בנוסף, המחקר מדגיש את הצורך להמשיך לחקור את תפקידו של Egr1 בתהליכי הריפוי וההתחדשות של הלב, במיוחד אצל בני אדם. תוצאות אלו יכולות לסייע בפיתוח טיפולים מותאמים אישית המבוססים על הפעלת מסלולים ביולוגיים טבעיים.