Είναι τα κύτταρα του καρδιακού μυός τόσο παλιά όσο εμείς;

Ένας χρονικός δείκτης από την ατμόσφαιρα

Οι υπέργειες δοκιμές πυρηνικών όπλων κατά τον Ψυχρό Πόλεμο αύξησαν έντονα την περιεκτικότητα της ατμόσφαιρας σε άνθρακα-14. Μέσω των φυτών και της τροφής, αυτός ο άνθρακας έφτασε στο σώμα. Όταν ένα κύτταρο σχηματίζει νέο DNA, τον ενσωματώνει. Η σύγκριση της περιεκτικότητας αυτού του DNA σε άνθρακα-14 με την ατμοσφαιρική καμπύλη της εποχής επιτρέπει την εκτίμηση της ηλικίας του πληθυσμού DNA που μελετήθηκε, όχι την ακριβή χρονολόγηση κάθε μεμονωμένου κυττάρου.[1]

Ο Bergmann και οι συνεργάτες χρησιμοποίησαν αυτόν τον χρονικό δείκτη το 2009 για ανθρώπινα κύτταρα του καρδιακού μυός. Η μέθοδος χρονολογεί το DNA. Δεν παρατηρεί την κυτταρική διαίρεση και δεν δείχνει από πού προέρχονται τα νέα κύτταρα.[1]

Γιατί μετρούν ο τύπος κυττάρου και ο πυρήνας

Στη μελέτη του 2015, τα κύτταρα του καρδιακού μυός αποτελούσαν λίγο λιγότερο από το ένα πέμπτο όλων των κυττάρων στην αριστερή κοιλία νεαρών ενηλίκων. Άλλοι κυτταρικοί τύποι ανανεώνονται πολύ ταχύτερα: στην ίδια μελέτη, τα κύτταρα του εσωτερικού τοιχώματος των αγγείων είχαν κατά μέσο όρο ηλικία μόνο περίπου έξι ετών.[2] Επομένως, ένα δείγμα από ολόκληρο τον καρδιακό μυ λέει λίγα για τα κύτταρα του καρδιακού μυός.

Γι' αυτό η ερευνητική ομάδα διαχώρισε τους κυτταρικούς πυρήνες ανά τύπο κυττάρου και μέτρησε το DNA τους. Μετρήθηκαν δηλαδή πυρήνες, όχι ολόκληρα κύτταρα. Σε αυτή τη μελέτη, περίπου ένα στα τέσσερα κύτταρα του καρδιακού μυός είχε περισσότερους από έναν πυρήνες, κάτι που η ανάλυση έπρεπε να συνυπολογίσει.[2]

Περισσότερο DNA δεν σημαίνει αυτόματα περισσότερα κύτταρα

Τα κύτταρα του καρδιακού μυός μπορούν να σχηματίζουν επιπλέον αντίγραφα DNA χωρίς να διαιρούνται. Η εργασία του 2015 το παρατήρησε αυτό στην αριστερή κοιλία κυρίως στη δεύτερη δεκαετία της ζωής.[2] Και αυτό το DNA φέρει τον χρονικό δείκτη της ατμόσφαιρας και δεν πρέπει να συγχέεται με νέα κύτταρα.[1]

Γι' αυτό η εργασία του 2015 συνδύασε τις μετρήσεις με καταμετρήσεις κυττάρων, την περιεκτικότητα των πυρήνων σε DNA και μαθηματικά μοντέλα. Σύμφωνα με αυτά, ο αριθμός των κυττάρων του καρδιακού μυός παραμένει σταθερός από την περίοδο γύρω από τη γέννηση και μετά, και η ανανέωση είναι υψηλότερη στην πρώιμη παιδική ηλικία. Για την αριστερή κοιλία, το μοντέλο έδωσε 0,8 τοις εκατό ετησίως στην ηλικία των 20 ετών και 0,3 τοις εκατό στα 75 έτη.[2]

Στους ενήλικες που μελετήθηκαν, σύμφωνα με την ανάλυση του 2015, τα κύτταρα του καρδιακού μυός ήταν κατά μέσο όρο περίπου πέντε χρόνια νεότερα από το ίδιο το άτομο.[2]

Πρόκειται για εκτιμήσεις βάσει παραδοχών του μοντέλου, όχι για νέα κύτταρα που μετρήθηκαν σε κάθε καρδιά. Για τη χρονολόγηση με άνθρακα-14 του DNA των κυττάρων του καρδιακού μυός μελετήθηκαν 51 αποβιώσαντα άτομα ηλικίας 8 έως 75 ετών· ο αριθμός αυτός δεν περιγράφει όλες τις επιμέρους αναλύσεις της εργασίας. Οι καρδιές με σημεία νόσου αποκλείστηκαν. Οι συγγραφείς περιέγραψαν το 2015 μια τότε διαμάχη στη βιβλιογραφία: άλλες εργασίες είχαν αναφέρει από καμία αντικατάσταση έως πλήρη αντικατάσταση κάθε λίγα χρόνια.[2]

Η ανανέωση δεν είναι ακόμη αποκατάσταση

Από έναν ρυθμό ανανέωσης δεν προκύπτει ότι μια καρδιά που έχει υποστεί βλάβη ανακτά τη λειτουργία της. Η εργασία του 2015 μελέτησε την κυτταρική ανανέωση σε καρδιές χωρίς σημεία νόσου, όχι μια θεραπεία μετά από έμφραγμα. Το ότι οι συγγραφείς βλέπουν σε αυτό μια αφετηρία για μελλοντικές θεραπείες αποτελεί προοπτική και όχι απόδειξη αποτελεσματικότητας.[2]

Μια μελέτη του 2025 βρήκε χαμηλούς ρυθμούς ανανέωσης σε προχωρημένη καρδιακή ανεπάρκεια, αλλά υψηλότερους σε μια υποομάδα με λειτουργική ανάκαμψη υπό αντλία υποστήριξης της καρδιάς.[3] Αυτή η σύγκριση ομάδων δεν αποδεικνύει αιτιώδη επίδραση της αντλίας.

Η μέτρηση απαντά σε ένα στενό ερώτημα: ποια ηλικία μπορεί να εκτιμηθεί για τον πληθυσμό DNA στους πυρήνες μιας συγκεκριμένης ομάδας κυττάρων; Οτιδήποτε άλλο, από τον αριθμό των κυττάρων έως την κλινική σημασία, απαιτεί πρόσθετες παραδοχές ή άλλες μελέτες.

Σημείωση: Το παρόν άρθρο εντάσσει σε πλαίσιο τρεις δημοσιευμένες μελέτες. Δεν πραγματοποιήθηκαν δικές μας μετρήσεις.