Srčno popuščanje: novo zdravilo bi lahko ustavilo bolezen in izboljšalo delovanje srca
Do srčnega popuščanja pride, ko srce izgubi sposobnost učinkovitega črpanja krvi. Sedanje zdravljenje lahko upočasni ali ustavi poslabšanje bolezni, vendar je ne more regresirati. Zdaj so znanstveniki oblikovali molekulo, ki ne bi mogla samo zajeziti srčnega popuščanja, temveč tudi izboljšati sposobnost črpanja krvi v srcu.
Raziskovalci v Braziliji in ZDA, ki so razvili in preizkusili eksperimentalno zdravilo, so ga poimenovali "SAMβA", kar je okrajšava za "selektivni antagonist povezave mitofusin 1-β2PKC".
Ko so jo raziskovalci dali podganam s srčnim popuščanjem, molekula ni le ustavila napredovanja bolezni, ampak je tudi zmanjšala resnost z izboljšanjem sposobnosti krčenja srčne mišice.
Časopis Nature Communications je zdaj objavil članek o tem, kako so raziskovalci razvili SAMβA in ga preizkusili na srčnih celicah in glodalskih modelih srčnega popuščanja.
"Droge, ki se trenutno uporabljajo," pravi avtor prve študije Julio C. B. Ferreira, profesor na Biomedicinskem inštitutu za znanost na univerzi v Sao Paulu v Braziliji, "zaustavljajo [napredovanje] bolezni, vendar je nikoli ne nazadujejo."
SAMβA deluje tako, da blokira specifično interakcijo med beljakovinami mitofusin 1 (Mfn1) in beljakovino kinazo C beta (β2PKC), katerih povezava poslabša mitohondrije v celicah srčne mišice in povzroči, da celice odmrejo. Mitohondriji so majhni predelki znotraj teles celic, zaradi katerih morajo celice s kemično energijo delovati in živeti.
"Pokazali smo, da bi lahko z uravnavanjem te specifične interakcije oboje zaustavili napredovanje in bolezen nazadovali v manj hudo stopnjo," pojasnjuje prof. Ferreira.
Srčno popuščanje in vzroki
Po najnovejših podatkih Centrov za nadzor in preprečevanje bolezni (CDC) je bilo leta 2016 v ZDA približno 5,7 milijona ljudi s srčnim popuščanjem.
Organi in tkiva telesa potrebujejo stalno oskrbo s kisikom in hranljivimi snovmi krvi, da delujejo in ostanejo v dobrem zdravju.
Srčno popuščanje nastane, kadar sposobnost srca za črpanje krvi ne ustreza telesnim potrebam.
V zdravem srcu se srčna mišica krči in črpa sveže oksigenirano kri v aorto, od koder potuje v preostali del telesa.
Pri osebi s srčnim popuščanjem je srčna mišica šibka ali poškodovana in se ne krči v celoti, tako da ostane nekaj krvi v organu.
Ljudje s srčnim popuščanjem se pogosto počutijo utrujeni in utrujeni ter lahko pri vsakodnevnem življenju občutijo težko sapo. Lahko tudi težko dihajo, ko ležejo, in se lahko zredijo zaradi otekanja v želodcu, gležnjih, nogah ali nogah.
Najpogostejši vzroki za srčno popuščanje so bolezni in stanja, ki oslabijo ali poškodujejo srce. Sem spadajo bolezen koronarnih arterij, srčni napadi, visok krvni tlak in diabetes.
SAMβA „je selektiven“
Poškodovana srca preveč proizvajajo beljakovine β2PKC. Prejšnje delo nekaterih raziskovalcev v Braziliji je pokazalo, da je blokiranje beljakovin izboljšalo delovanje srca pri ljudeh s srčnim popuščanjem.
Medtem ko je zaviralec β2PKC, ki so ga uporabljali za izboljšano delovanje srca, tudi preprečil, da bi beljakovine delovale druge stvari, ki pomagajo srcu.
Nova študija kaže, da je SAMβA "bolj selektiven". Blokira samo eno določeno interakcijo, in sicer tisto, ki jo ima β2PKC z Mfn1 - tisto, ki vpliva na delovanje mitohondrijev. Ne vpliva na druge interakcije β2PKC.
Da bi to pokazali, je ekipa izvedla vrsto testov na celicah, glodalcih in vzorcih srčnega tkiva ljudi s srčnim popuščanjem.
Razkriva, da se β2PKC kopiči na zunanji steni mitohondrijev in kemično spremeni funkcijo Mfn1 z dodajanjem fosfatne skupine. To vodi do "kopičenja razdrobljenih in nefunkcionalnih mitohondrijev pri srčnem popuščanju," ugotavljajo avtorji študije.
Znanstveniki imenujejo postopek, s katerim β2PKC spremeni fosforilacijo Mfn1, in je eden izmed "najpogostejših" mehanizmov v celicah za spreminjanje funkcije beljakovin.
Skupina je eksperimentirala z različnimi spojinami, da bi našla molekule kandidatke, ki bi lahko blokirale to interakcijo med β2PKC in Mfn1, da bi preprečile posledično škodo na mitohondrijih.
Ugotovili so šest molekul, ki bi lahko blokirale interakcijo β2PKC-Mfn1, vendar je le SAMβA to storil na način, ki ni vplival na druge interakcije β2PKC.
Testi na človeških srčnih celicah so pokazali, da lahko SAMβA, tako kot zdravila, ki se že uporabljajo za zdravljenje srčnega popuščanja, zavira napredovanje bolezni.
Vendar pa je SAMβA v nasprotju z običajnimi zdravljenji, od katerih so mnogi že od osemdesetih let, šel še korak dlje: povečal je sposobnost krčenja srčnih celic, kar je bistvenega pomena za učinkovito črpanje krvi.
Raziskovalci so opazili, da je SAMβA tudi zmanjšal marker oksidativnega stresa v srčnih celicah. Oksidativni stres lahko sproži celično smrt, če se celica pred njo ne more braniti.
V zadnjem nizu testov je ekipa pri podganah povzročila srčno popuščanje z izzivom srčnega napada. Za razliko od podgan, ki so prejemale placebo, so tiste, ki so prejele SAMβA, prenehale kazati znake srčnega popuščanja in izboljšale delovanje srca.
Da bi napredovali v smeri kliničnega zdravljenja, morajo zdaj druge ekipe molekulo testirati neodvisno. Prav tako je treba preveriti njegovo združljivost z drugimi zdravili za srčno popuščanje.
»Potrditev in reprodukcija naših ugotovitev s strani drugih skupin sta ključnega pomena za postopek razvoja SAMβA za uporabo pri zdravljenju srčnega popuščanja. V ta namen bomo iskali partnerje v zasebnem in javnem sektorju. "
Prof. Julio C. B. Ferreira
