Когда коронарная артерия закупоривается, часть сердечной мышцы внезапно остается без кислорода. Именно это происходит при инфаркте. Врачи стараются как можно быстрее открыть сосуд стентом или создать обходной путь хирургически — сделать шунт. Но выясняется, что сердце пытается сделать нечто похожее самостоятельно.

Исследование, опубликованное в журнале Science, показало: после закупорки коронарной артерии сердце способно создавать новые обходные сосуды, причем их основным строительным материалом оказываются обычные капилляры — самые мелкие сосуды организма.

Речь не идет о том, что тончайший капилляр вдруг начинает пропускать столько же крови, сколько крупная артерия. Его клетки меняют свою программу. Сосуд расширяется и перестраивается, приобретая свойства артерии. В результате формируется коллатеральный сосуд — своего рода естественный "байпас", по которому кровь может обойти место закупорки и снова попасть к испытывающему кислородное голодание участку сердца.

 

Раньше считалось, что такие обходные артерии в основном возникают за счет уже существующих артериальных сосудов: они расширяются, растут и перестраиваются. Исследователи из Китайской академии наук и Китайского университета Гонконга применили несколько методов генетического мечения клеток, позволяющих проследить их происхождение после инфаркта.

 

Результат оказался неожиданным. Основную массу клеток новых коллатеральных артерий дали не старые артерии, а капилляры. В одном из экспериментов их доля достигала 85,7%.

 

Ученые затем проверили, действительно ли эти новообразованные сосуды помогают сердцу. У мышей они избирательно уничтожили артерии, возникшие из капилляров. Последствия были тяжелыми: зона повреждения после инфаркта увеличилась, образовывалось больше рубцовой ткани, а работа сердца ухудшалась. Значит, речь идет не просто о необычной перестройке сосудов — организм действительно использует ее для спасения поврежденной мышцы.

 

Удалось выяснить и то, что заставляет клетку капилляра сменить профессию. Один из главных сигналов — белок VEGF-A, хорошо известный своей ролью в образовании кровеносных сосудов. Он запускает внутри клеток цепочку молекулярных изменений, в конечном итоге включающую программу превращения капиллярных клеток в артериальные.

 

После этого исследователи попробовали не просто наблюдать за естественным восстановлением сердца, а помочь ему. Мышам после инфаркта ввели модифицированную мРНК с инструкцией для производства VEGF-A. Но здесь обнаружилась важная деталь: сигнал должен быть кратковременным. Короткий всплеск VEGF-A заставлял капилляры формировать зрелые и функциональные обходные артерии, улучшал кровоснабжение и восстановление сердца. Если же активность VEGF-A сохранялась долго, полноценные артерии формировались хуже.

 

Результаты исследования интересны как биологам, так и медикам. Потенциальная терапия может заключаться не в выращивании искусственного сосуда и даже не обязательно в создании нового механического шунта, а в короткой команде собственным клеткам организма: постройте обходной путь сами.

 

До такого лечения людей еще, конечно же, далеко. Все ключевые эксперименты новой работы проводились на мышах, и пока неизвестно, удастся ли столь же эффективно заставить взрослое человеческое сердце перестраивать свои капилляры.

 

Сама идея введения мРНК VEGF-A человеку уже проверялась. Препарат AZD8601 вводили непосредственно в сердечную мышцу пациентам во время операции коронарного шунтирования. В небольшом исследовании — семь пациентов получили препарат и четыре плацебо — серьезных связанных с лечением осложнений не обнаружили. Исследование было слишком маленьким, чтобы доказать эффективность, но оно показало, что такой способ доставки VEGF-A человеку в принципе возможен.

 

Новое открытие меняет представление о том, что происходит в сердце после повреждения. Капиллярная сеть оказывается не просто системой тонких трубок, доставляющих кислород клеткам. При необходимости она становится резервом, из которого организм способен строить более крупные сосуды для доставки крови "в объезд"

Источник