6. apr. 2009

Srce se regenerira

Če pride do usodne okvare srca, poskušajo pacientom srce presaditi, seveda pa rabimo biokemijsko komaptibilnega donorja. Doslej je namreč veljalo, da se srčna mišica ni sposobna regenerirati. Najnovejše raziskave pa so pokazale (kot poroča Reuters), da se srce vendarle je sposobno regenerirati, čeprav počasi. Vsako leto se zamenja približno 1 % srčnomišičnih celic, kar pomeni, da bi morda lahko proces pospešili, če bi ga v celoti razumeli in razvili ustrezna zdravila.

Zanimivo je, kako so določili hitrost regeneracije srca. Pri 50 prostovoljcih so merili delež radioaktivno označene DNA v srčnih celicah. Radioaktivnost ogljika 14 izhaja iz časa hladne vojne, ko so preizkušali jedrsko orožje. C-14 se je razširil po vsem planetu in se vgrajeval v makromolekule enako kot naravni C-12. Tako se je vgradil tudi v DNA, kjer ga najdemo v pentozah in nukleinskih bazah. Če se srčne celice pri nekem človeku res ne bi obnavljale, bi vsa DNA vsebovala toliko C-14, kolikor je tega izotopa bilo v času, ko smo se rodili. Rezultati pa so pokazali, da je delež tega izotopa v srčnih celicah nižji, kar pomeni, da so celice v resnici mlajše. Pri mladih ljudeh je hitrost obnavljanja 1 % letno, pri starih pa se zmanjša približno na polovico. Tako se v človeškem življenju zamenja približno polovica mišičnih celic srca.

Originalna objava je izšla v četrtek v reviji Science.

3 komentarji:

zupan pravi ...

C-14 je izotop, ki tudi sicer nastopa v naravi in je verjetno najbolj uporabljan izotop za radioaktivno datiranje za obdobja zadnjih nekaj tisocletij. Ima namrec razpolovni cas okoli 5000 let (natancneje 5730-40 let). Naravni vir C-14 so kozmicni zarki, ko ti interagirajo z atmosfero. Res pa je, da se je kolicina C-14 v atmosferi zaradi testiranja jedrskega orozja skoraj podvojila (z vrhom v sedstesetih), sedaj pa je skoraj nazaj na dolgoletne povprecju.

Bashi pravi ...

Kaj pa če se obnavlja samo del DNA, ne pa celotna celica?

Marko Dolinar pravi ...

Zupan, hvala za dodatno razlago.

Bashi, teoretično sicer ne morem reči, da ne, ampak po kakšnem mehanizmu? Novi nukleotidi se večinoma vgrajujejo, ko se DNA podvojuje (ena veriga ostane stara, druga je nova - semikonzervativno podvojevanje), to pa je povezano s celično delitvijo. Res je, da se zaradi popravljalnih mehanizmov lahko izrežejo posamezni deli DNA na mestu poškodb in nato nadomestijo z novimi nukleotidi, a na hitro bi rekel, da to ne more biti 1 % celotne DNA na leto.

Res pa je, da obstajajo ocene, da se vsak dan v vsaki celici DNA poškoduje na 1 milijonu mest (Wikipedia) - to bi v enem letu pomenilo ~0,4 milijarde poškodb, kar pa že krepko presega 1 % celotne DNA. Vendar je pri tem treba nekje upoštevati tudi to, da se nukleotidi reciklirajo, kar pomeni, da bi se C-14 nukleotidi delno znova vgradili. To bi pomenilo tudi, da je delež 'nove DNA' v resnici večji kot bi ga izmerili samo na osnovi koncentracije C-14. V članku avtorji izhajajo iz tega, da je DNA v celici po zadnji delitvi 'stabilna' in pri tem citirajo tri znanstvene članke. Če bi hoteli biti čisto prepričani, da je vse v redu, bi jih bilo treba temeljito prebrati... mogoče pa bi s pomočjo kakšnega celičnega molekularnega biologa uspeli spodbijati navedbe iz članka. Mislim skoraj resno ;-)