Πρόσφατα ανακαλυφθέν μόριο θα μπορούσε να θεραπεύσει την καρδιακή ανεπάρκεια
Σε καρδιακή ανεπάρκεια, η καρδιά δεν μπορεί να αντλήσει αποτελεσματικά αίμα σε όλο το σώμα. Ένας βασικός παράγοντας για την ανάπτυξη αυτής της κατάστασης είναι η απορύθμιση του ασβεστίου. Ένα πρόσφατα ανακαλυφθέν μόριο που μπορεί να αντιμετωπίσει αυτό το ζήτημα θα μπορούσε να γίνει ο επόμενος θεραπευτικός στόχος για αυτήν την καρδιακή κατάσταση.
Η καρδιά μπορεί να συστέλλεται, να χαλαρώνει και να αντλεί αίμα μέσω των φλεβών αποτελεσματικά, εν μέρει λόγω μιας διαδικασίας που ονομάζεται «κύκλος ασβεστίου». Αυτή η διαδικασία επιτρέπει στο ασβέστιο να κυκλοφορεί μέσα και έξω από τα κύτταρα.
Αυτός ο κύκλος μερικές φορές επηρεάζεται από την ηλικία ενός ατόμου, η οποία μπορεί επίσης να επηρεάσει τον ρυθμό ή την ισχύ με την οποία ο καρδιακός μυς αντλεί αίμα.
Η δυσλειτουργία ασβεστίου μπορεί επομένως να οδηγήσει στην ανάπτυξη καρδιακής ανεπάρκειας.
Μέχρι στιγμής, οι ερευνητές έχουν επικεντρωθεί στην ανάπτυξη θεραπειών με στόχο ένα μόριο γνωστό ως SERCA, του οποίου ο ρόλος είναι η μεταφορά ιόντων ασβεστίου, διασφαλίζοντας τη χαλάρωση του καρδιακού μυός.
Στην καρδιακή ανεπάρκεια, το SERCA δεν λειτουργεί σωστά, γεγονός που οδήγησε ορισμένους επιστήμονες να εξετάσουν τις δυνατότητες ανάπτυξης γονιδιακής θεραπείας που θα αύξανε την έκφραση του SERCA.
Τώρα, ωστόσο, ειδικοί από το Πανεπιστήμιο του Τέξας Νοτιοδυτικά στο Ντάλας και από το Πανεπιστήμιο Loyola του Σικάγο στο Ιλινόις, έχουν ανακαλύψει ένα μικροπεπτίδιο, το οποίο ονόμασαν «νάνος ανοιχτό πλαίσιο ανάγνωσης» (DWORF). Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι το DWORF θα μπορούσε να ανοίξει το δρόμο για καλύτερες θεραπείες για καρδιακή ανεπάρκεια.
«Το εργαστήριό μας ανακάλυψε πρόσφατα ένα μικροπεπτίδιο που ονομάζεται [DWORF], το οποίο συνδέεται άμεσα με το SERCA και ενισχύει τη δραστηριότητά του», εξηγεί η επικεφαλής συγγραφέας αυτής της νέας μελέτης, Catherine Makarewich.
"Σε αυτήν τη μελέτη, διερευνήσαμε το θεραπευτικό δυναμικό των υψηλών επιπέδων DWORF, ως τρόπο αύξησης της δραστηριότητας SERCA και βελτίωσης της συσταλτικότητας της καρδιάς στην καρδιακή ανεπάρκεια."
Κάθριν Μακαρόβιτς
Η επίδραση του DWORF στη λειτουργία της καρδιάς
Ο Makarewich και η ομάδα διαπίστωσαν αρχικά ότι το DWORF εκτοπίζει ένα μόριο που ονομάζεται φωσφολαμπάνη (PLN), το οποίο αναστέλλει τη δραστηριότητα SERCA.
Αυτό υποδηλώνει ότι οι επιστήμονες θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν το DWORF για να βοηθήσουν στην ενίσχυση της δραστηριότητας SERCA, επιτρέποντας έτσι στην καρδιά να ανακτήσει την ικανότητά της να συστέλλεται και να χαλαρώνει αποτελεσματικά.
Στην τρέχουσα μελέτη, των οποίων τα ευρήματα εμφανίζονται στο περιοδικό eLife, οι ερευνητές συνεργάστηκαν με ποντίκια που γενετικά δημιουργήθηκαν για να εκφράσουν υψηλότερα επίπεδα DWORF, υψηλότερα επίπεδα PLN ή υψηλότερα επίπεδα τόσο DWORF όσο και PLN στην καρδιά.
Συγκρίνοντας τα γενετικά τροποποιημένα τρωκτικά με τα φυσιολογικά, οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι τα ποντίκια με υψηλότερα επίπεδα DWORF είχαν καλύτερο κύκλο ασβεστίου από τα κανονικά ποντίκια.
Ταυτόχρονα, τα ποντίκια που κατασκευάστηκαν για να εκφράσουν υψηλότερα επίπεδα PLN είχαν χαμηλότερη ανακύκλωση ασβεστίου σε σύγκριση με τους μάρτυρες. Τέλος, σε ποντίκια με υψηλά επίπεδα και των δύο μορίων, το DWORF απέτρεψε την επίδραση του PLN.
«Ένας ελκυστικός υποψήφιος» για νέες θεραπείες
Προκειμένου να ενοποιήσουν αυτά τα ευρήματα, οι ερευνητές αξιολόγησαν επίσης τις επιδράσεις του DWORF σε ένα μοντέλο διασταλμένης καρδιομυοπάθειας ποντικού, στο οποίο η καρδιά διευρύνεται και δεν μπορεί να αντλήσει αίμα αποτελεσματικά.
Τακτικά ποντίκια με διασταλμένη καρδιομυοπάθεια είχαν κακή λειτουργία της αριστερής κοιλίας, το τμήμα της καρδιάς που αντλεί οξυγονωμένο αίμα προς το σώμα.
Ποντίκια με διασταλμένη καρδιομυοπάθεια που είχαν επίσης σχεδιαστεί για να έχουν υψηλότερα επίπεδα DWORF, ωστόσο, έδειξαν καλύτερη λειτουργία της αριστερής κοιλίας.
Αντίθετα, τρωκτικά με το ίδιο καρδιακό πρόβλημα αλλά χωρίς καθόλου DWORF εμφανίζουν ακόμη χειρότερη λειτουργία της αριστερής κοιλίας από τα χειριστήρια.
Ο Makarewich και η ομάδα σημείωσαν επίσης ότι τα ποντίκια με υψηλά επίπεδα DWORF δεν εμφάνισαν κάποια από τα συνηθισμένα φυσιολογικά σημάδια καρδιομυοπάθειας, όπως μεγεθυμένους καρδιακούς θαλάμους, αραίωση των τοιχωμάτων του θαλάμου και υψηλότερο όγκο καρδιακών μυϊκών κυττάρων.
Επίσης, τα ποντίκια με υψηλά επίπεδα DWORF δεν ανέπτυξαν συσσώρευση ουλώδους ιστού στην καρδιά, το οποίο είναι ένα άλλο χαρακτηριστικό της καρδιομυοπάθειας.
"Προηγούμενες προσπάθειες αποκατάστασης του SERCA για προστασία από καρδιακή ανεπάρκεια ήταν ανεπιτυχείς, επειδή έχουν επικεντρωθεί στην αύξηση των επιπέδων του ίδιου του SERCA", σημειώνει ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης, Eric Olson.
Με βάση τα τρέχοντα ευρήματα, ωστόσο, πιστεύει ότι η ομάδα μπορεί να έχει εντοπίσει έναν πιο βιώσιμο θεραπευτικό στόχο στο DWORF.
«Πιστεύουμε ότι η αύξηση των επιπέδων DWORF μπορεί να είναι πιο εφικτή και ότι το μικρό μέγεθος του μορίου DWORF θα μπορούσε να το καταστήσει ελκυστικό υποψήφιο για φάρμακο γονιδιακής θεραπείας για καρδιακή ανεπάρκεια», προσθέτει ο Olson.
