Celowanie w „mikrotubule” może zapobiegać niewydolności serca
Naukowcy publikują badanie w czasopiśmie Nature Medicine to określiło przyczynę „sztywnego serca”. Odkrycia mogą pomóc w zapobieganiu przyszłym przypadkom niewydolności serca.
Jedną z najczęstszych przyczyn zastoinowej niewydolności serca jest „zespół sztywnego serca”.
Według dr Jerry'ego Sokola - kardiologa z Deer Park w stanie Nowy Jork - powoduje to gromadzenie się płynu i cofanie go do płuc.
Dzieje się tak „zwykle u pacjentów w wieku powyżej 60 lat” - mówi.
Na poziomie mikrokomórkowym odkryli, że sztywność serca wydaje się być związana z mikrotubulami w komórkach mięśnia sercowego.
Dzięki leczeniu tych mikrotubul nowo opracowanymi badaniami i lekami kardiochirurdzy będą wkrótce mogli skuteczniej leczyć pacjentów z tego typu zastoinową niewydolnością serca.
Nowe badanie zostało przeprowadzone przez dr. Bena Prossera - adiunkta fizjologii w Perelman School of Medicine na University of Pennsylvania w Filadelfii - i jest „kontynuacją” badań przeprowadzonych 2 lata temu nad tym, jak mikrotubule pomagają regulować bicie serca .
Badanie mikrotubul
„Odkrycia te dostarczają przekonujących dowodów z próbek ludzkich na nowy cel terapeutyczny w chorobach serca” - mówi dr Prosser; jego zespół zamierza „opracować terapie wyszukujące uszkodzone mikrotubule, aby odwrócić ich szkodliwy wpływ”.
Zwykle komórki mikrotubul w sercu pełnią różne funkcje strukturalne i sygnalizacyjne. Kiedy te mikrotubule ulegają zmianie, uważa się, że wynik wywołuje chorobę serca.
Ostatnie badania sugerują, że zmiany chemiczne w mikrotubulach zwane detyrozyną - to znaczy usunięcie chemicznej grupy tyrozyny - kontrolują bicie serca człowieka.
Mikrotubule z detyrozyny zapewniają opór, który może „utrudniać ruch kurczących się komórek mięśnia sercowego”. Dr Prosser i jego zespół przetestowali pojedyncze komórki mięśnia sercowego, aby zidentyfikować zmiany w sieci mikrotubul komórki i ich konsekwencje dla normalnej pracy serca.
W analizowanych tkankach lewej komory serca pacjentów po przeszczepie serca stwierdzono stały poziom białek, co skutkowało usztywnieniem mikrotubul.
Dzięki obrazowaniu w super rozdzielczości naukowcy odkryli również „gęstą, silnie zdetrozynowaną sieć mikrotubul w chorych komórkach mięśnia sercowego”.
Naukowcy zastosowali lek do stłumienia detyrozynowanych mikrotubul, z powodzeniem przywracając około 50 procent utraconej funkcji skurczowej w chorych komórkach. Odkryli również, że genetyczne obniżenie detyrozyny mikrotubul „zmiękczyło” wszystkie chore komórki, zwiększając w ten sposób ich zdolność do kurczenia się.
Według dr Sokola, w przeciwieństwie do typowej zastoinowej niewydolności serca - zwykle spowodowanej osłabieniem mięśnia sercowego (gdy serce nie kurczy się dobrze po odciągnięciu) - sztywne serce powodujące niewydolność serca występuje, ponieważ serce nie ” relaks ”dobrze po skurczu.
„Ponadto” - mówi - „im bardziej uszkodzone [mikrotubule]] mamy, tym słabsze serce. Gdy uszkodzone mikrotubule są skompresowane, serce funkcjonuje lepiej ”.
Wcześniejsze dane kliniczne z tej instytucji wykazały „bezpośrednią korelację między nadmierną deetyrozyną mikrotubul a pogorszeniem czynności serca” u pacjentów z kardiomiopatią przerostową.
W tym stanie pogrubiony mięsień sercowy może prowadzić do problemów z utrzymaniem zarówno prawidłowego poziomu ciśnienia krwi, jak i przepływu krwi przez serce.
Informacje z przeszczepów
W tym badaniu zespół zacytował wyniki badań przeprowadzonych przez kardiologa zajmującego się przeszczepami i współautora badania, dr. Kena Marguliesa, profesora medycyny sercowo-naczyniowej.
Dr Margulies porównał ludzką tkankę serca oddaną przez pacjentów po przeszczepie serca z prawidłową tkanką serca od innych dawców. W rezultacie detyrozyna była większa w chorych sercach.
Dlatego komórki z chorych serc zawierają więcej mikrotubul, a te mikrotubule mają większą detyrozynę.
Proces ten oznaczał upośledzenie funkcji w tej populacji pacjentów; ich serca przed przeszczepem miały niższą frakcję wyrzutową (marker zdrowia serca zaprojektowany do pomiaru krwi wypompowywanej z komór serca przy każdym skurczu), która odpowiadała większej detyrozyniacji.
Obecnie zespół szuka sposobów na celowanie wyłącznie w mikrotubule komórek mięśnia sercowego. Wykorzystując rdzeń wektora genowego Penn, naukowcy udoskonalają metody terapii genowej w celu transportu „enzymu do serca, który odwraca detyrozynę w komórkach mięśnia sercowego”.
Dr Sokol dodaje: „Zastoinowa niewydolność serca jest jednym z najpoważniejszych rodzajów chorób serca i coraz częściej występuje wraz z wiekiem zarówno u mężczyzn, jak iu kobiet”.
„Te nowe badania przeprowadzone przez Penn są w fazie początkowej” - podsumowuje - „ale miejmy nadzieję, że zapobiegną zastoinowej niewydolności serca u pacjentów, prowadząc do zdrowszego życia”.
