Novootkrivena molekula mogla bi liječiti zatajenje srca
Kod zatajenja srca srce ne može učinkovito pumpati krv kroz tijelo. Jedan od ključnih čimbenika u razvoju ovog stanja je poremećaj regulacije kalcija. Novootkrivena molekula koja bi mogla riješiti ovaj problem mogla bi postati sljedeća terapijska meta za ovo srčano stanje.
Srce se može kontrahirati, opustiti i učinkovito pumpati krv kroz vene, dijelom i zbog procesa koji se naziva "ciklički kalcij". Ovaj postupak omogućuje kalcijumu cirkulaciju u i izvan stanica.
Ovaj ciklus ponekad narušava dob osobe, što također može utjecati na brzinu ili snagu kojom srčani mišić pumpa krv.
Disregulacija kalcija stoga može dovesti do razvoja zatajenja srca.
Do sada su se istraživači usredotočili na razvoj terapija usmjerenih na molekulu poznatu kao SERCA, čija je uloga transport iona kalcija, osiguravajući opuštanje srčanog mišića.
Kod zatajenja srca SERCA ne funkcionira ispravno, što je neke znanstvenike navelo da istraže mogućnosti razvoja genske terapije koja bi povećala ekspresiju SERCA.
Međutim, sada su stručnjaci sa Sveučilišta Texas Texas West u Dallasu i sa Sveučilišta Loyola Chicago u Illinoisu otkrili mikropeptid koji su nazvali "patuljasti otvoreni okvir za čitanje" (DWORF). Znanstvenici vjeruju da bi DWORF mogao utrti put boljim tretmanima zatajenja srca.
"Naš je laboratorij nedavno otkrio mikropeptid nazvan [DWORF], koji se veže izravno na SERCA i pojačava njegovu aktivnost", objašnjava vodeća autorica ove nove studije, Catherine Makarewich.
"U ovoj studiji istraživali smo terapijski potencijal visokih razina DWORF-a, kao način za povećanje aktivnosti SERCA i poboljšanje kontraktilnosti srca u zatajenju srca."
Catherine Makarewich
DWORF-ov utjecaj na rad srca
Makarewich i tim prvo su otkrili da DWORF istiskuje molekulu nazvanu fosfolamban (PLN), koja inhibira aktivnost SERCA.
To sugerira da bi znanstvenici mogli koristiti DWORF za poticanje aktivnosti SERCA, omogućujući tako srcu da povrati sposobnost da se učinkovito skuplja i opušta.
U trenutnoj studiji čiji se nalazi pojavljuju u časopisu eŽivot, istraživači su radili s miševima koje su genetski napravili kako bi izrazili višu razinu DWORF-a, višu razinu PLN-a ili višu razinu DWORF-a i PLN-a u srcu.
Uspoređujući genetski modificirane glodavce s normalnim, znanstvenici su primijetili da su miševi s višom razinom DWORF-a imali bolji ciklus kalcija u odnosu na redovite miševe.
Istodobno, miševi dizajnirani da izražavaju više razine PLN imali su slabiju cikličku kalcijum u usporedbi s kontrolama. Konačno, kod miševa s visokom razinom obje molekule DWORF je spriječio utjecaj PLN-a.
‘Atraktivni kandidat’ za nove terapije
Kako bi konsolidirali ove nalaze, istraživači su također procijenili učinke DWORF-a na mišjem modelu dilatirane kardiomiopatije, u kojem se srce povećava i ne može učinkovito pumpati krv.
Redoviti miševi s proširenom kardiomiopatijom imali su lošu funkciju lijeve srčane komore, dijela srca koji pumpa kisikovu krv prema tijelu.
Miševi s proširenom kardiomiopatijom koji su također projektirani da imaju višu razinu DWORF-a, međutim, pokazali su bolju funkciju lijeve srčane komore.
Suprotno tome, glodavci s istim srčanim problemom, ali uopće bez DWORF-a, pokazali su još lošiju funkciju lijeve klijetke od kontrola.
Makarewich i tim također su primijetili da miševi s visokom razinom DWORF-a nisu pokazivali neke uobičajene fiziološke znakove kardiomiopatije, poput povećanih komora srca, stanjivanja stijenki komore i većeg volumena stanica srčanog mišića.
Također, miševi s visokom razinom DWORF-a nisu razvili nakupljanje ožiljnih tkiva u srcu, što je još jedna karakteristika kardiomiopatije.
"Prethodni pokušaji obnavljanja SERCA-e radi zaštite od zatajenja srca bili su neuspješni jer su se usredotočili na povećanje razine samog SERCA-e", napominje stariji autor studije Eric Olson.
Na temelju trenutnih nalaza, međutim, misli da je tim možda identificirao održiviji terapijski cilj u DWORF-u.
"Vjerujemo da bi porast razine DWORF-a umjesto toga mogao biti izvediviji i da bi ga mala veličina molekule mogla učiniti privlačnim kandidatom za lijek za gensku terapiju za zatajenje srca", dodaje Olson.
