Czy komórki mięśnia sercowego są tak stare jak my?

Znacznik czasu z atmosfery

Naziemne próby broni jądrowej w czasie zimnej wojny silnie zwiększyły zawartość węgla-14 w atmosferze. Za pośrednictwem roślin i pożywienia węgiel ten trafiał do organizmu. Gdy komórka tworzy nowe DNA, wbudowuje go w nie. Porównanie zawartości węgla-14 w tym DNA z ówczesną krzywą atmosferyczną pozwala oszacować wiek badanej populacji DNA, ale nie jest dokładnym datowaniem każdej pojedynczej komórki.[1]

Bergmann i współpracownicy wykorzystali ten znacznik czasu w 2009 roku w badaniu ludzkich komórek mięśnia sercowego. Metoda datuje DNA. Nie obserwuje podziału komórek ani nie pokazuje, skąd pochodzą nowe komórki.[1]

Dlaczego liczą się typ komórki i jądro komórkowe

W badaniu z 2015 roku komórki mięśnia sercowego stanowiły nieco mniej niż jedną piątą wszystkich komórek lewej komory serca u młodych dorosłych. Inne typy komórek odnawiają się znacznie szybciej: w tym samym badaniu komórki wewnętrznej ściany naczyń miały średnio tylko około sześciu lat.[2] Próbka z całego mięśnia sercowego mówi więc niewiele o komórkach mięśnia sercowego.

Dlatego zespół badawczy posortował jądra komórkowe według typu komórek i zmierzył ich DNA. Mierzono więc jądra, a nie całe komórki. W tym badaniu mniej więcej co czwarta komórka mięśnia sercowego miała więcej niż jedno jądro, co analiza musiała uwzględnić.[2]

Więcej DNA nie oznacza automatycznie więcej komórek

Komórki mięśnia sercowego mogą tworzyć dodatkowe kopie DNA bez podziału. Praca z 2015 roku zaobserwowała to w lewej komorze serca przede wszystkim w drugiej dekadzie życia.[2] To DNA również nosi atmosferyczny znacznik czasu i nie wolno mylić go z nowymi komórkami.[1]

Dlatego praca z 2015 roku połączyła pomiary ze zliczaniem komórek, zawartością DNA w jądrach i modelami matematycznymi. Według tej analizy liczba komórek mięśnia sercowego pozostaje stała mniej więcej od czasu narodzin, a odnowa jest największa we wczesnym dzieciństwie. Dla lewej komory serca model dał 0,8 procent rocznie w wieku 20 lat i 0,3 procent w wieku 75 lat.[2]

U badanych dorosłych, według analizy z 2015 roku, komórki mięśnia sercowego były średnio o około pięć lat młodsze od samej osoby.[2]

Są to szacunki oparte na założeniach modelu, a nie nowe komórki policzone w każdym sercu. Do datowania DNA komórek mięśnia sercowego za pomocą węgla-14 zbadano 51 zmarłych osób w wieku od 8 do 75 lat; liczba ta nie opisuje wszystkich badań cząstkowych tej pracy. Serca z oznakami choroby wykluczono. Autorzy opisali w 2015 roku ówczesny spór w literaturze: inne prace donosiły o wynikach od braku wymiany do całkowitej wymiany co kilka lat.[2]

Odnowa to jeszcze nie powrót do zdrowia

Z tempa odnowy nie wynika, że uszkodzone serce odzyskuje swoją funkcję. Praca z 2015 roku badała wymianę komórek w sercach bez oznak choroby, a nie leczenie po zawale serca. To, że autorzy widzą w tym punkt wyjścia dla przyszłych terapii, jest perspektywą, a nie dowodem skuteczności.[2]

Badanie z 2025 roku wykazało niskie tempo odnowy w zaawansowanej niewydolności serca, natomiast wyższe w podgrupie z poprawą czynnościową przy stosowaniu pompy wspomagającej serce.[3] To porównanie grup nie dowodzi przyczynowego działania pompy.

Pomiar odpowiada na wąskie pytanie: jaki wiek można oszacować dla populacji DNA w jądrach określonej grupy komórek? Wszystko inne, od liczby komórek po znaczenie kliniczne, wymaga dodatkowych założeń lub innych badań.

Uwaga: ten artykuł umieszcza w kontekście trzy opublikowane badania. Nie przeprowadzono własnych pomiarów.