Nowy lek ogranicza uszkodzenie mięśnia sercowego w wyniku zawału serca
Eksperymentalny lek okazał się bardzo obiecujący w ograniczaniu szkód, jakie może spowodować zawał serca. Jego celem jest białko, które odgrywa kluczową rolę w śmierci komórek mięśnia sercowego.
Testy na myszach wykazały, że lek może znacznie zmniejszyć obrażenia serca spowodowane zawałem serca.
Lek drobnocząsteczkowy blokuje białko MAP4K4, które przekazuje sygnały stresu oksydacyjnego, które powodują śmierć komórek mięśnia sercowego i uszkodzenie tkanki.
„Nie ma istniejących terapii”, mówi główny badacz dr Michael D. Schneider z Imperial College London w Wielkiej Brytanii, „które bezpośrednio rozwiązują problem śmierci komórek mięśniowych, a to byłaby rewolucja w leczeniu zawałów serca . ”
Schneider i zespół przedstawiają swoje odkrycia w artykule, który pojawia się teraz w czasopiśmie Komórka Macierzysta.
Opisują tam również, jak wyhodowali tkankę serca z ludzkich komórek macierzystych i opracowali sposób modelowania „zawału serca w naczyniu” do testowania leku.
Zawał serca i niewydolność serca
Atak serca to potoczna nazwa zawału mięśnia sercowego, co oznacza śmierć tkanki mięśnia sercowego z powodu braku tlenu i składników odżywczych. Występuje, gdy skrzep blokuje jedną z tętnic, które doprowadzają bogatą w składniki odżywcze i tlen krew do serca.
Kiedy nie otrzymują wystarczającej ilości tlenu i składników odżywczych, komórki serca stają się zestresowane, generują sygnały stresu i ostatecznie umierają.
Utrata komórek powoduje uszkodzenie mięśnia sercowego, przez co serce pracuje mniej wydajnie. Prowadzi to do niewydolności serca, która jest stanem, w którym serce nie może pompować wystarczającej ilości krwi, aby zaspokoić potrzeby organizmu.
Według Centers for Disease Control and Prevention (CDC) około 5,7 miliona dorosłych w Stanach Zjednoczonych ma niewydolność serca.
Osoby z niewydolnością serca zmagają się z codziennymi czynnościami i łatwo tracą oddech. Niemal cały czas czują się słabi i zmęczeni, a kiedy się kładą, mają problemy z oddychaniem. Inne objawy to przyrost masy ciała i obrzęk stóp, kostek, nóg i żołądka.
Dzięki takim zabiegom, jak leki, które rozbijają skrzepy krwi i stenty utrzymujące otwarte tętnice, coraz więcej osób przeżywa zawał serca. Oznacza to, że rośnie również liczba osób żyjących z niewydolnością serca.
Zmniejszenie śmierci komórek w wyniku stresu oksydacyjnego
Stres sygnalizuje, że zawał serca wywołuje w mięśniu sercowym również po przywróceniu przepływu krwi.
Tak więc, chociaż przywrócenie przepływu krwi po zawale serca jest kluczowe, istnieje również potrzeba dodania leczenia, które ograniczy ten „uraz reperfuzyjny”. Naukowcy od jakiegoś czasu szukają takich metod leczenia.
Dr Schneider i jego zespół jako pierwsi odkryli rolę MAP4K4 w procesie, w którym zawał serca, wywołując stres oksydacyjny, zabija komórki mięśnia sercowego.
W swoim badaniu ujawnili, że MAP4K4 jest aktywny w tkance serca osób z niewydolnością serca, a także u myszy po zawale serca.
Następnie opracowali szereg „wysoce selektywnych” drobnocząsteczkowych blokerów MAP4K4 i wykazali, że ich zastosowanie może skutecznie chronić ludzkie komórki mięśnia sercowego przed „śmiertelnymi eksperymentalnymi uszkodzeniami”.
Użyli chemikaliów do wywołania stresu oksydacyjnego w komórkach serca i tkance mięśnia sercowego człowieka, które wyhodowali z indukowanych przez człowieka pluripotencjalnych komórek macierzystych.
Zespół zaobserwował, jak stres oksydacyjny aktywował MAP4K4 i jak podniesienie poziomu białka sprawiło, że komórki mięśnia sercowego stały się na nie bardziej wrażliwe. Z drugiej strony zablokowanie białka chroniło komórki przed śmiercią wywołaną stresem.
Najpierw przetestował lek na ludzkich komórkach
Po eksperymentach na komórkach naukowcy wybrali jedną potencjalną małą cząsteczkę i przenieśli ją „do dalszych badań potwierdzających koncepcję na myszach”.
Zespół odkrył, że podanie myszom leku 1 godzinę po przywróceniu przepływu krwi do serca zmniejszyło obrażenia reperfuzyjne „o ponad 50 procent”.
Naukowcy mają nadzieję, że ich odkrycia doprowadzą do zastrzyku, który lekarze mogą podać osobom, które mają przejść angioplastykę balonową, aby otworzyć zablokowaną tętnicę po zawale serca.
Inną możliwością jest to, że taki lek mógłby również pomóc w ograniczeniu uszkodzeń mięśnia sercowego spowodowanych atakami serca w regionach, w których nie ma szybkiego dostępu do leków przywracających przepływ krwi.
Zespół uważa, że ponieważ przetestowali lek na modelu, który opracowali przy użyciu ludzkich komórek macierzystych, powinien on mieć duże szanse powodzenia w badaniach klinicznych na ludziach.
„Jednym z powodów niepowodzenia wielu leków nasercowych w badaniach klinicznych może być fakt, że nie zostały one przetestowane na ludzkich komórkach przed kliniką. Korzystanie zarówno z ludzkich komórek, jak i zwierząt pozwala nam mieć większą pewność co do molekuł, które rozwijamy ”.
Dr. Michael D. Schneider
