Målretning mod 'mikrorør' kunne forhindre hjertesvigt
Forskere offentliggør en undersøgelse i tidsskriftet Naturmedicin der bestemte årsagen til "stiv hjerte". Resultaterne kan hjælpe med at forhindre fremtidige tilfælde af hjertesvigt.
En af de mest almindelige årsager til kongestiv hjertesvigt er "stivt hjertesyndrom."
Ifølge Dr. Jerry Sokol - en kardiolog i Deer Park, NY - får dette væske til at samle sig op og op igen i lungerne.
Dette forekommer "normalt hos patienter ældre end 60 år," siger han.
På det mikrocellulære niveau afslørede de, at stift hjerte ser ud til at være relateret til mikrotubuli i cellerne i hjertemusklen.
Ved at behandle disse mikrorør med nyudviklet forskning og medicin, vil hjertekirurger snart være i stand til mere effektivt at behandle patienter med denne type kongestiv hjertesvigt.
Den nye undersøgelse blev ledet af Dr. Ben Prosser - en assisterende professor i fysiologi ved Perelman School of Medicine ved University of Pennsylvania i Philadelphia - og er en "fortsættelse" af forskning udført for 2 år siden i, hvordan mikrorør hjælper med at regulere hjerterytme .
Undersøgelse af mikrotubuli
"Disse fund giver overbevisende beviser fra humane prøver for et nyt terapeutisk mål for hjertesygdomme," siger Dr. Prosser; hans team sigter mod at "udvikle terapier, der opsøger de beskadigede mikrotubuli for at vende deres skadelige indflydelse."
Normalt har mikrotubuli-celler i hjertet forskellige strukturelle og signaliserende roller. Når disse mikrotubuli ændres, antages resultatet at udløse hjertesygdomme.
Nylige undersøgelser har antydet, at kemiske ændringer i mikrotubuli kaldet detyrosinering - det vil sige fjernelse af en kemisk tyrosingruppe - styrer en persons hjerterytme.
Detyrosinerede mikrotubuli giver modstand, der kan "hindre bevægelsen af kontraherende hjertemuskelceller." Dr. Prosser og hans team testede enkelte hjertemuskelceller for at identificere ændringer i cellens mikrotubuli-netværk og deres konsekvenser for normal hjertefunktion.
Det analyserede væv fra venstre ventrikel hos hjertetransplantationspatienter afslørede et konsistent niveau af proteiner, der resulterede i afstivning af mikrotubuli.
Takket være superopløsningsbilleder fandt forskerne også et "tæt, stærkt detyrosineret mikrotubulusnetværk i de syge hjertemuskelceller."
Forskerne brugte et lægemiddel til at undertrykke de detyrosinerede mikrotubuli og gendannede med succes omkring 50 procent af den mistede kontraktile funktion i de syge celler. De afslørede også, at genetisk sænkning af mikrotubuli-detyrosinering "blødgjorde" syge celler, hvilket forbedrede deres evne til at trække sig sammen.
Ifølge Dr. Sokol, i modsætning til den sædvanlige type kongestiv hjertesvigt - typisk forårsaget af en svækket hjertemuskel (når hjertet ikke trækker sig godt sammen efter pumpning) - opstår et stift hjerte, der resulterer i hjertesvigt, fordi hjertet ikke " slappe af ”godt efter kontrakten.
”Også,” siger han, “jo mere beskadigede [mikrotubuli] man har, jo svagere er hjertet. Når de beskadigede mikrorør er komprimeret, fungerer hjertet bedre. ”
Tidligere kliniske data fra institutionen identificerede en "direkte sammenhæng mellem overskydende mikrotubuli-detyrosination og et fald i hjertefunktion" hos patienter, der lever med hypertrofisk kardiomyopati.
I denne tilstand kan fortykket hjertemuskel føre til problemer med at opretholde både det rette blodtryksniveau og blodgennemstrømningen gennem ens hjerte.
Oplysninger fra transplantationer
Til denne undersøgelse citerede holdet forskning udført af transplantationskardiolog og studieforfatter Dr. Ken Margulies, professor i kardiovaskulær medicin.
Dr. Margulies sammenlignede menneskeligt hjertevæv doneret af hjertetransplantationspatienter med normalt hjertevæv fra andre donorer. Resultatet var, at detyrosinering var større i syge hjerter.
Derfor indeholder celler fra syge hjerter flere mikrotubuli, og disse mikrotubuli har større detyrosinering.
Denne proces betød nedsat funktion i denne patientpopulation; deres hjerter havde før transplantation en lavere udstødningsfraktion (en markør for hjertesundhed designet til at måle blodet pumpet ud af hjertekamre med hver sammentrækning), der matchede med større detyrosination.
I øjeblikket søger holdet måder, der kun er målrettet mod mikrotubuli med hjertemuskelceller. Ved at bruge Penn Gene Vector Core, forskerne forfinerer genterapi tilgange til at transportere "et enzym til hjertet, der vender detyrosination inden i hjertemuskelceller."
Dr. Sokol tilføjer: "Hjertesvigt er en af de mest alvorlige typer hjertesygdomme og bliver mere og mere almindelig med alderen hos både mænd og kvinder."
"Denne nye forskning fra Penn er i en barndom," konkluderer han, "men forhåbentlig forhindrer kongestiv hjertesvigt hos patienter, hvilket resulterer i sundere liv."
