Столько ли лет клеткам сердечной мышцы, сколько нам?

Метка времени из атмосферы

Наземные испытания ядерного оружия в годы холодной войны резко повысили содержание углерода-14 в атмосфере. Через растения и пищу этот углерод попадал в организм. Когда клетка образует новую ДНК, она включает его в её состав. Сравнение содержания углерода-14 в этой ДНК с атмосферной кривой того времени позволяет оценить возраст изученной популяции ДНК, но не даёт точной датировки каждой отдельной клетки.[1]

Bergmann и коллеги использовали эту метку времени в 2009 году для клеток сердечной мышцы человека. Метод датирует ДНК. Он не наблюдает деление клеток и не показывает, откуда берутся новые клетки.[1]

Почему важны тип клетки и клеточное ядро

В исследовании 2015 года клетки сердечной мышцы составляли чуть меньше одной пятой всех клеток левого желудочка у молодых взрослых. Другие типы клеток обновляются гораздо быстрее: в том же исследовании клетки внутренней стенки сосудов в среднем были лишь около шести лет от роду.[2] Поэтому проба всей сердечной мышцы мало что говорит о клетках сердечной мышцы.

Поэтому исследовательская группа сортировала клеточные ядра по типу клеток и измеряла их ДНК. Таким образом, измерялись ядра, а не целые клетки. В этом исследовании примерно каждая четвёртая клетка сердечной мышцы имела более одного ядра, что необходимо было учитывать при анализе.[2]

Больше ДНК не означает автоматически больше клеток

Клетки сердечной мышцы могут образовывать дополнительные копии ДНК без деления. В работе 2015 года это наблюдалось в левом желудочке преимущественно на втором десятилетии жизни.[2] Эта ДНК тоже несёт атмосферную метку времени, и её нельзя путать с новыми клетками.[1]

Поэтому в работе 2015 года измерения были объединены с подсчётом клеток, содержанием ДНК в ядрах и математическими моделями. Согласно этому, число клеток сердечной мышцы остаётся постоянным примерно со времени рождения, а обновление наиболее высоко в раннем детстве. Для левого желудочка модель дала 0,8 процента в год в возрасте 20 лет и 0,3 процента в 75 лет.[2]

У обследованных взрослых, согласно анализу 2015 года, клетки сердечной мышцы были в среднем примерно на пять лет моложе самого человека.[2]

Это оценки, основанные на допущениях модели, а не новые клетки, подсчитанные в каждом сердце. Для датировки ДНК клеток сердечной мышцы по углероду-14 был изучен материал 51 умершего человека в возрасте от 8 до 75 лет; это число не описывает все частичные исследования работы. Сердца с признаками болезни были исключены. В 2015 году авторы описали тогдашний спор в научной литературе: другие работы сообщали о диапазоне от полного отсутствия замены до полной замены каждые несколько лет.[2]

Обновление ещё не восстановление

Из показателя обновления не следует, что повреждённое сердце восстанавливает свою функцию. Работа 2015 года изучала обновление клеток в сердцах без признаков болезни, а не лечение после инфаркта. То, что авторы видят в этом отправную точку для будущих методов лечения, — это перспектива, а не доказательство эффективности.[2]

Исследование 2025 года обнаружило низкие показатели обновления при тяжёлой сердечной недостаточности, но более высокие — в подгруппе с функциональным восстановлением на фоне насоса для поддержки сердца.[3] Это сравнение групп не доказывает причинного действия насоса.

Измерение отвечает на узкий вопрос: какой возраст можно оценить для популяции ДНК в ядрах определённой группы клеток? Всё остальное, от числа клеток до клинического значения, требует дополнительных допущений или других исследований.

Примечание: в этой статье рассматриваются в контексте три опубликованных исследования. Собственные измерения не проводились.