Исследование, проведенное в Бостонской детской больнице, показывает, что клетки, из которых состоит наша сердечная мышца, со временем накапливают новые генетические мутации, теряя при этом способность к восстановлению. Результаты были опубликованы в журнале Nature Aging.

Исследовательская группа, возглавляемая Сангитой Чоудхури и Августом Юэ Хуангом из отдела генетики и геномики Бостонской детской больницы, секвенировала полные геномы 56 отдельных клеток, известных как кардиомиоциты, у 12 человек, которые умерли в разном возрасте (от младенчества до 82 лет) от причин, не связанных с сердечными заболеваниями.

Используя методы биоинформатики и анализа, команда сравнила количество неунаследованных мутаций, известных как соматические мутации, в клетках разного возраста, а также искала мутационные паттерны, которые могли бы пролить свет на механизмы сердечных заболеваний. Это первое исследование, в котором соматические мутации были изучены в человеческом сердце на одноклеточном уровне.

Чем старше были клетки, тем больше однобуквенных изменений (однонуклеотидных вариантов) они имели в своей ДНК. Характер этих мутаций предполагал, что многие из них были вызваны окислительным повреждением. Мутации также затронули те пути, которые клетки обычно используют для восстановления повреждений ДНК, что приводит к необратимости всего процесса.

Как правило, клетки, которые не продолжают делиться, например, клетки сердца, менее восприимчивы к мутациям.

Было установлено, что кардиомиоциты накапливают мутации так же быстро, или даже быстрее, чем некоторые типы делящихся клеток. Исследователи подсчитали, что в среднем на одну клетку приходится более 100 новых мутаций в год.

«Выясняется, что клетки сердца накапливают мутации в три раза быстрее, чем нейроны — еще один тип клеток, которые не делятся», — сказал Юэ Хуанг.