Καρδιακή ανεπάρκεια: Το νέο φάρμακο θα μπορούσε να σταματήσει τη νόσο και να βελτιώσει την καρδιακή λειτουργία
Η καρδιακή ανεπάρκεια εμφανίζεται όταν η καρδιά χάνει την ικανότητά της να αντλεί αποτελεσματικά αίμα. Οι τρέχουσες θεραπείες μπορούν να επιβραδύνουν ή να σταματήσουν την επιδείνωση της νόσου, αλλά δεν μπορούν να την υποχωρήσουν. Τώρα, οι επιστήμονες έχουν σχεδιάσει ένα μόριο που θα μπορούσε όχι μόνο να περιορίσει την καρδιακή ανεπάρκεια αλλά και να βελτιώσει την ικανότητα άντλησης αίματος της καρδιάς.
Οι ερευνητές στη Βραζιλία και τις Ηνωμένες Πολιτείες που ανέπτυξαν και δοκίμασαν το πειραματικό φάρμακο το ονόμασαν "SAMβA", το οποίο είναι σύντομο για τον "επιλεκτικό ανταγωνιστή της συσχέτισης μιτοφουσίνης 1-β2PKC".
Όταν οι ερευνητές το έδωσαν σε αρουραίους με καρδιακή ανεπάρκεια, το μόριο όχι μόνο σταμάτησε την πρόοδο της νόσου αλλά επίσης μείωσε τη σοβαρότητά της βελτιώνοντας την ικανότητα του καρδιακού μυός να συστέλλεται.
Η εφημερίδα Επικοινωνία φύσης έχει πλέον δημοσιεύσει ένα έγγραφο σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο οι ερευνητές ανέπτυξαν το SAMβA και το δοκίμασαν σε καρδιακά κύτταρα και μοντέλα καρδιακής ανεπάρκειας τρωκτικών.
«Τα φάρμακα που χρησιμοποιούνται σήμερα», λέει ο συγγραφέας της πρώτης μελέτης Julio C. B. Ferreira, ο οποίος είναι καθηγητής στο Ινστιτούτο Βιοϊατρικής Επιστήμης στο Πανεπιστήμιο του Σάο Πάολο στη Βραζιλία, «σταμάτησε [την] εξέλιξη της νόσου αλλά ποτέ δεν την έκανε να υποχωρήσει».
Το SAMβA δρα αναστέλλοντας μια συγκεκριμένη αλληλεπίδραση μεταξύ των πρωτεϊνών μιτοφουσίνης 1 (Mfn1) και της βήτα II πρωτεΐνης κινάσης C (β2PKC) των οποίων η συσχέτιση βλάπτει τα μιτοχόνδρια στα καρδιακά μυϊκά κύτταρα, προκαλώντας τα κύτταρα να πεθάνουν. Τα μιτοχόνδρια είναι μικροσκοπικά διαμερίσματα μέσα στα κυτταρικά σώματα που κάνουν τα κύτταρα χημικής ενέργειας να λειτουργούν και να ζουν.
«Δείξαμε ότι με τη ρύθμιση αυτής της συγκεκριμένης αλληλεπίδρασης, θα μπορούσαμε και οι δύο να σταματήσουμε την εξέλιξη και να κάνουμε την ασθένεια να υποχωρήσει σε ένα λιγότερο σοβαρό στάδιο», εξηγεί ο καθηγητής Ferreira.
Καρδιακή ανεπάρκεια και αιτίες
Σύμφωνα με τα πιο πρόσφατα στοιχεία από τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων (CDC), το 2016 υπήρχαν περίπου 5,7 εκατομμύρια άνθρωποι στις Ηνωμένες Πολιτείες που ζούσαν με καρδιακή ανεπάρκεια.
Τα όργανα και οι ιστοί του σώματος απαιτούν συνεχή παροχή αίματος πλούσιου σε οξυγόνο και θρεπτικά συστατικά για να λειτουργήσουν και να παραμείνουν σε καλή υγεία.
Η καρδιακή ανεπάρκεια προκύπτει όταν η ικανότητα της καρδιάς να αντλεί αίμα δεν ταιριάζει με τις ανάγκες του σώματος.
Σε μια υγιή καρδιά, ο καρδιακός μυς συστέλλεται και αντλεί φρέσκο οξυγονωμένο αίμα στην αορτή από όπου ταξιδεύει στο υπόλοιπο σώμα.
Σε ένα άτομο με καρδιακή ανεπάρκεια, ο καρδιακός μυς είναι αδύναμος ή κατεστραμμένος και δεν συστέλλεται πλήρως, αφήνοντας λίγο αίμα για να συγκεντρωθεί μέσα στο όργανο.
Τα άτομα με καρδιακή ανεπάρκεια συχνά αισθάνονται κουρασμένα και κουρασμένα και μπορεί να βιώσουν δύσπνοια καθώς κάνουν την καθημερινή τους ζωή. Μπορούν επίσης να αγωνιστούν να αναπνέουν όταν ξαπλώνουν και μπορούν να αυξήσουν το βάρος λόγω πρήξιμο στο στομάχι, τους αστραγάλους, τα πόδια ή τα πόδια.
Οι πιο συχνές αιτίες καρδιακής ανεπάρκειας είναι ασθένειες και καταστάσεις που αποδυναμώνουν ή βλάπτουν την καρδιά. Αυτές περιλαμβάνουν στεφανιαία νόσο, καρδιακές προσβολές, υψηλή αρτηριακή πίεση και διαβήτη.
Το SAMβA «είναι επιλεκτικό»
Οι αποτυχημένες καρδιές υπερπαραγάγουν την πρωτεΐνη β2PKC. Προηγούμενη εργασία από μερικούς ερευνητές στη Βραζιλία είχε δείξει ότι ο αποκλεισμός της πρωτεΐνης βελτίωσε την καρδιακή λειτουργία σε άτομα με καρδιακή ανεπάρκεια.
Ωστόσο, ενώ ο αναστολέας β2PKC που χρησιμοποίησε βελτιωμένη καρδιακή λειτουργία, σταμάτησε επίσης την πρωτεΐνη να κάνει άλλα πράγματα που βοηθούν την καρδιά.
Αυτό που δείχνει η νέα μελέτη είναι ότι το SAMβA «είναι πιο επιλεκτικό». Αποκλείει μόνο μια συγκεκριμένη αλληλεπίδραση, και αυτή είναι η β2PKC με το Mfn1 - αυτή που επηρεάζει τη λειτουργία των μιτοχονδρίων. Δεν επηρεάζει τις άλλες αλληλεπιδράσεις του β2PKC.
Για να το δείξει αυτό, η ομάδα πραγματοποίησε μια σειρά δοκιμών σε κύτταρα, τρωκτικά και δείγματα καρδιακού ιστού από άτομα με καρδιακή ανεπάρκεια.
Αποκαλύπτει ότι το β2PKC συσσωρεύεται στο εξωτερικό τοίχωμα των μιτοχονδρίων και τροποποιεί χημικά τη λειτουργία του Mfn1 προσθέτοντας μια φωσφορική ομάδα σε αυτό. Αυτό οδηγεί σε «συσσώρευση κατακερματισμένων και δυσλειτουργικών μιτοχονδρίων σε καρδιακή ανεπάρκεια», σημειώνουν οι συγγραφείς της μελέτης.
Οι επιστήμονες αποκαλούν τη διαδικασία μέσω της οποίας η β2PKC μεταβάλλει τη φωσφορυλίωση Mfn1 και είναι ένας από τους «πιο κοινούς» μηχανισμούς στα κύτταρα για την αλλαγή της λειτουργίας των πρωτεϊνών.
Η ομάδα πειραματίστηκε με διάφορες ενώσεις για να βρει υποψήφια μόρια που θα μπορούσαν να εμποδίσουν αυτήν την αλληλεπίδραση μεταξύ β2PKC και Mfn1 για να αποτρέψουν την επακόλουθη βλάβη στα μιτοχόνδρια.
Εντόπισαν έξι μόρια που θα μπορούσαν να εμποδίσουν την αλληλεπίδραση β2PKC-Mfn1, αλλά από αυτά, μόνο το SAMβA το έκανε με τρόπο που δεν επηρέασε τις άλλες αλληλεπιδράσεις του β2PKC.
Οι δοκιμές που χρησιμοποιούν ανθρώπινα καρδιακά κύτταρα έδειξαν ότι, όπως τα φάρμακα που χρησιμοποιούνται ήδη για τη θεραπεία της καρδιακής ανεπάρκειας, το SAMβA θα μπορούσε να περιορίσει την εξέλιξη της νόσου.
Ωστόσο, σε αντίθεση με τις συμβατικές θεραπείες, πολλές από τις οποίες υπήρχαν από τη δεκαετία του 1980, το SAMβA πήγε ένα βήμα παραπέρα: ενίσχυσε την ικανότητα των καρδιακών κυττάρων να συστέλλονται, κάτι που είναι απαραίτητο για την αποτελεσματική άντληση αίματος.
Οι ερευνητές παρατήρησαν ότι το SAMβA μείωσε επίσης ένα δείκτη οξειδωτικού στρες στα καρδιακά κύτταρα. Το οξειδωτικό στρες μπορεί να προκαλέσει κυτταρικό θάνατο εάν το κύτταρο δεν μπορεί να υπερασπιστεί εναντίον του.
Σε μια τελική σειρά δοκιμών, η ομάδα προκάλεσε καρδιακή ανεπάρκεια σε αρουραίους προκαλώντας καρδιακή προσβολή. Σε αντίθεση με τους αρουραίους που έλαβαν εικονικό φάρμακο, εκείνοι που έλαβαν SAMβA σταμάτησαν να εμφανίζουν σημάδια καρδιακής ανεπάρκειας και εμφάνισαν βελτίωση στη λειτουργία της καρδιάς.
Για να σημειωθεί πρόοδος σε μια κλινική θεραπεία, άλλες ομάδες πρέπει τώρα να δοκιμάσουν το μόριο ανεξάρτητα. Υπάρχει επίσης ανάγκη να ελέγξετε τη συμβατότητά του με άλλα φάρμακα καρδιακής ανεπάρκειας.
«Η επικύρωση και αναπαραγωγή των ευρημάτων μας από άλλες ομάδες είναι κρίσιμης σημασίας για τη διαδικασία ανάπτυξης του SAMβA για χρήση στη θεραπεία της καρδιακής ανεπάρκειας. Θα αναζητήσουμε συνεργάτες στον ιδιωτικό και δημόσιο τομέα για το σκοπό αυτό. "
Καθ. Julio C. B. Ferreira
