Novo odkrita molekula lahko zdravi srčno popuščanje
Pri srčnem popuščanju srce ne more učinkovito črpati krvi po telesu. Eden ključnih dejavnikov pri razvoju tega stanja je disregulacija kalcija. Novoodkrita molekula, ki bi lahko rešila to težavo, bi lahko postala naslednja terapevtska tarča za to srčno bolezen.
Srce se lahko krči, sprosti in črpa kri po žilah, deloma tudi zaradi procesa, imenovanega „kolesarjenje s kalcijem“. Ta postopek omogoča kalciju, da kroži v celicah in iz njih.
Ta cikel včasih poslabša človekova starost, kar lahko vpliva tudi na hitrost ali moč, s katero srčna mišica črpa kri.
Disregulacija kalcija lahko zato privede do razvoja srčnega popuščanja.
Doslej so se raziskovalci osredotočali na razvoj terapij, usmerjenih na molekulo, znano kot SERCA, katere vloga je transport kalcijevih ionov in zagotavlja sprostitev srčne mišice.
Pri srčnem popuščanju SERCA ne deluje pravilno, zaradi česar so nekateri znanstveniki preučili možnosti za razvoj genske terapije, ki bi povečala izražanje SERCA.
Zdaj pa so strokovnjaki z Univerze v Teksasu Southwestern v Dallasu in Univerze Loyola v Chicagu v Illinoisu odkrili mikropeptid, ki so ga poimenovali "pritlikavi odprt bralni okvir" (DWORF). Znanstveniki verjamejo, da bi lahko DWORF utrl pot do boljših načinov zdravljenja srčnega popuščanja.
"Naš laboratorij je pred kratkim odkril mikropeptid, imenovan [DWORF], ki se neposredno veže na SERCA in krepi njegovo aktivnost," pojasnjuje vodilna avtorica te nove študije Catherine Makarewich.
"V tej študiji smo raziskali terapevtski potencial visokih ravni DWORF kot način za povečanje aktivnosti SERCA in izboljšanje kontraktilnosti srca pri srčnem popuščanju."
Catherine Makarewich
DWORF-ov vpliv na delovanje srca
Makarewich in ekipa sta najprej ugotovila, da DWORF izpodriva molekulo, imenovano fosfolamban (PLN), ki zavira aktivnost SERCA.
To je nakazovalo, da bi znanstveniki morda lahko uporabili DWORF za povečanje aktivnosti SERCA in tako omogočili srcu, da si povrne sposobnost krčenja in učinkovite sprostitve.
V sedanji študiji, katere ugotovitve so objavljene v reviji eLifeso raziskovalci delali z miši, ki so jih gensko izdelali za izražanje višjih ravni DWORF, višjih ravni PLN ali višjih ravni DWORF in PLN v srcu.
S primerjavo gensko spremenjenih glodalcev z običajnimi so znanstveniki opazili, da imajo miši z višjimi koncentracijami DWORF boljše kolesarjenje s kalcijem kot običajne miši.
Hkrati so miši, izdelane za izražanje višjih ravni PLN, imele slabše ciklično kalcije v primerjavi s kontrolami. Končno je pri miših z visoko vsebnostjo obeh molekul DWORF preprečil vpliv PLN.
‘Privlačen kandidat’ za nove terapije
Da bi te ugotovitve utrdili, so raziskovalci ocenili tudi učinke DWORF v mišjem modelu razširjene kardiomiopatije, pri katerem se srce poveča in ne more učinkovito črpati krvi.
Redne miši z razširjeno kardiomiopatijo so imele slabo delovanje levega srčnega prekata, dela srca, ki črpa kisikovo kri proti telesu.
Miši z razširjeno kardiomiopatijo, za katere je bila zasnovana tudi višja raven DWORF, pa so pokazale boljše delovanje levega srčnega prekata.
Nasprotno pa so glodalci z enako težavo s srcem, vendar brez DWORF-a, pokazali še slabše delovanje levega prekata kot kontrolniki.
Makarewich in ekipa sta tudi ugotovila, da miši z visokimi koncentracijami DWORF niso pokazale nekaterih običajnih fizioloških znakov kardiomiopatije, kot so povečane srčne komore, stanjšanje komornih sten in večji obseg celic srčne mišice.
Tudi miši pri visokih koncentracijah DWORF niso razvile kopičenja brazgotin v srcu, kar je še ena značilnost kardiomiopatije.
"Prejšnji poskusi obnovitve SERCA za zaščito pred srčnim popuščanjem so bili neuspešni, ker so se osredotočali na povečanje ravni same SERCA," ugotavlja starejši avtor študije Eric Olson.
Na podlagi trenutnih ugotovitev pa meni, da je ekipa morda prepoznala bolj izvedljiv terapevtski cilj v DWORF.
"Verjamemo, da je povišanje ravni DWORF namesto tega bolj izvedljivo in da bi lahko majhnost molekule DWORF postala privlačna kandidatka za zdravilo za gensko terapijo za srčno popuščanje," dodaja Olson.
