Målretting mot 'mikrorør' kan forhindre hjertesvikt
Forskere publiserer en studie i tidsskriftet Naturmedisin som bestemte årsaken til "stivt hjerte." Funnene kan bidra til å forhindre fremtidige tilfeller av hjertesvikt.
En av de vanligste årsakene til hjertesvikt er "stivt hjertesyndrom."
Ifølge Dr. Jerry Sokol - en kardiolog i Deer Park, NY - får dette væske til å bygge seg opp og komme opp i lungene.
Dette skjer "vanligvis hos pasienter eldre enn 60 år," sier han.
På mikrocellulært nivå avslørte de at stivt hjerte ser ut til å være relatert til mikrotubuli i cellene i hjertemuskelen.
Ved å behandle disse mikrotubuli med nyutviklet forskning og medisiner, vil hjertekirurger snart kunne behandle pasienter med denne typen kongestiv hjertesvikt mer effektivt.
Den nye studien ble ledet av Dr. Ben Prosser - en assisterende professor i fysiologi ved Perelman School of Medicine ved University of Pennsylvania i Philadelphia - og er en "fortsettelse" av forskning som ble utført for 2 år siden på hvordan mikrotubuli hjelper til med å regulere hjerterytme. .
Undersøk mikrotubuli
"Disse funnene gir overbevisende bevis fra menneskelige prøver for et nytt terapeutisk mål for hjertesykdom," sier Dr. Prosser; teamet hans har som mål å “utvikle terapier som søker de skadede mikrotubuli for å reversere deres skadelige innflytelse.”
Normalt har mikrotubuli-celler i hjertet forskjellige strukturelle og signaliserende roller. Når disse mikrotubuli endres, antas resultatet å utløse hjertesykdom.
Nyere studier har antydet at kjemiske endringer i mikrotubuli kalt detyrosinering - det vil si fjerning av en kjemisk tyrosingruppe - styrer hjerterytmen til en person.
Detyrosinerte mikrotubuli gir motstand som kan "hindre bevegelsen av hjerterytmeceller som trekker seg sammen." Dr. Prosser og teamet hans testet enkeltmuskelceller for å identifisere endringer i cellens mikrotubuli-nettverk og deres konsekvenser for normal hjertefunksjon.
Det analyserte vevet fra venstre hjertekammer hos pasienter med hjertetransplantasjon avslørte et konsistent nivå av proteiner som resulterte i avstivning av mikrotubuli.
Takket være superoppløsningsbildebehandling fant forskerne også et "tett, kraftig detyrosinert mikrotubuli-nettverk i de syke hjertemuskelcellene."
Forskerne brukte et medikament for å undertrykke de detyrosinerte mikrotubuli, og gjenopprettet vellykket rundt 50 prosent av den tapte kontraktile funksjonen i de syke cellene. De avslørte også at genetisk senking av mikrotubuli-detyrosinering "myknet" alle syke celler, og forbedret derfor deres evne til å trekke seg sammen.
I følge Dr. Sokol, i motsetning til den vanlige typen kongestiv hjertesvikt - vanligvis forårsaket av en svekket hjertemuskulatur (når hjertet ikke trekker seg godt sammen etter pumping) - oppstår et stivt hjerte som resulterer i hjertesvikt fordi hjertet ikke " slapp av ”etter kontrakt.
“Også,” sier han, “jo mer ødelagte [mikrotubuli] man har, jo svakere er hjertet. Når de skadede mikrorørene komprimeres, fungerer hjertet bedre. ”
Tidligere kliniske data fra institusjonen identifiserte en “direkte sammenheng mellom overflødig mikrotubuli-detyrosinering og en nedgang i hjertefunksjonen” hos pasienter som lever med hypertrofisk kardiomyopati.
I denne tilstanden kan fortykket hjertemuskulatur føre til problemer med å opprettholde både riktig blodtrykksnivå og blodstrøm gjennom hjertet.
Informasjon fra transplantasjoner
For denne studien siterte teamet forskning utført av transplantasjonskardiolog og studieforfatter Dr. Ken Margulies, professor i kardiovaskulær medisin.
Dr. Margulies sammenlignet menneskelig hjertevev donert av hjertetransplantasjonspasienter med normalt hjertevev fra andre givere. Resultatet var at detyrosinering var større i syke hjerter.
Derfor inneholder celler fra syke hjerter flere mikrotubuli, og disse mikrotubuli har større detyrosinering.
Denne prosessen betydde nedsatt funksjon i denne pasientpopulasjonen; hjerter, før transplantasjon, hadde en lavere utkastningsfraksjon (en markør for hjertehelse designet for å måle blodet pumpet ut av hjertekamrene med hver sammentrekning) som samsvarte med større detyrosinering.
For tiden søker teamet måter å bare målrette mot mikrotubuli med hjertemuskelceller. Ved å benytte Penn Gene Vector Core, forsker forskerne på genterapi-tilnærminger for å transportere "et enzym til hjertet som reverserer detyrosinering i hjertemuskulaturen."
Dr. Sokol legger til: "Hjertesvikt er en av de alvorligste hjertesykdommene og blir stadig mer vanlig med alderen hos både menn og kvinner."
"Denne nye forskningen fra Penn er i barndomsfaser," avslutter han, "men forhåpentligvis vil den forhindre hjertesvikt hos pasienter, noe som resulterer i sunnere liv."
