Ткани за пределами костей естественным образом не кальцифицируются, но минерализация органов, включая сердце, кровеносные сосуды и почки, происходит с возрастом и усугубляется у людей с диабетом или заболеванием почек. В сердце кальциноз может нарушить электрическую проводимость и привести к блокаде сердца. Как только отложения кальция образуются в тканях, в настоящее время не существует способов их разрушения.«Кальцификация сердца недостаточно изучена и занижена, — говорит старший автор Арджун Деб из Центра регенеративной медицины и исследований стволовых клеток Эли и Эдит Броуд при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. «Мы задали вопрос:« Какие клетки в сердце вызывают кальцификацию? » и, учитывая тесную связь между повреждением ткани, фиброзом и кальцификацией, мы предположили, что, возможно, именно сердечные фибробласты [клетки, которые дают образование рубцовой ткани после повреждения], вносят свой вклад в процесс кальцификации ».
Чтобы выяснить это, Деб и его соавторы генетически пометили сердечные фибробласты у мышей и наблюдали, как они переходят в костеобразующие остеобластоподобные клетки после повреждения сердца. Исследователи трансплантировали сердечные фибробласты, выделенные из области кальцификации, под кожу здоровых мышей и наблюдали кальцификацию мягких тканей, аналогичную той, что наблюдалась у донорских мышей. Также было обнаружено, что сердечные фибробласты человека способны образовывать аналогичные отложения кальция в лабораторной посуде.
Затем Деб и его команда спросили, можно ли предотвратить или вылечить кальцификацию сердца с помощью малых молекул. Лучшим источником лекарственной мишени для них был белок под названием ENPP1, который, по-видимому, сверхэкспрессируется сердцем, особенно сердечными фибробластами, в ответ на повреждение. Исследователи вводили несколько различных небольших молекул, которые могли нарушить активность ENPP1, и наблюдали снижение на 50% или более степени отложения кальция. Введение препарата этидронат привело к 100% выздоровлению без кальцификации после травмы.
«Теперь мы хотим увидеть, является ли это обычным путем кальцификации независимо от этиологии, и можно ли широко применить то, что мы обнаружили, к тканям по всему телу», — говорит Деб, которая также занимает несколько должностей в Медицинской школе Дэвида Геффена Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.Его исследовательская группа уже начала изучать клетки пациентов, чтобы увидеть, можно ли предотвратить кальцификацию кровеносных сосудов с помощью подхода малых молекул.
Они также хотят изучить потенциальные препараты, которые могут сделать кальцификацию обратимой, поскольку подход ENPP1 работал только для предотвращения отложений кальция при введении до травмы.