Sydämen vajaatoiminta: Uusi lääke voi pysäyttää taudin ja parantaa sydämen toimintaa
Sydämen vajaatoiminta tapahtuu, kun sydän menettää kykynsä pumpata verta tehokkaasti. Nykyiset hoidot voivat hidastaa tai estää taudin pahenemisen, mutta ne eivät voi regressoida sitä. Nyt tutkijat ovat suunnitelleet molekyylin, joka pystyy paitsi hillitsemään sydämen vajaatoimintaa myös parantamaan sydämen veren pumppauskykyä.
Kokeellisen lääkkeen kehittäneet ja testanneet tutkijat Brasiliassa ja Yhdysvalloissa ovat nimenneet sen "SAMβA: ksi", joka on lyhenne sanoista "mitofusiini 1-β2PKC-assosiaation selektiivinen antagonisti".
Kun tutkijat antoivat sen sydämen vajaatoimintaa sairastaville rotille, molekyyli ei vain pysäyttänyt taudin etenemistä, vaan myös vähensi sen vakavuutta parantamalla sydänlihaksen kykyä supistua.
Päiväkirja Luontoviestintä on nyt julkaissut asiakirjan siitä, kuinka tutkijat kehittivät SAMβA: ta ja testasivat sitä sydämen soluissa ja jyrsijöiden sydämen vajaatoiminnassa.
"Nykyisessä käytössä olevat lääkkeet", sanoo ensimmäisen tutkimuksen kirjoittaja Julio C. B. Ferreira, joka on professori Brasilian São Paulon yliopiston biolääketieteen instituutissa, "pysäyttää taudin etenemisen, mutta ei koskaan saa sitä taantumaan".
SAMβA toimii estämällä spesifinen vuorovaikutus proteiinien mitofusiini 1 (Mfn1) ja beeta II proteiinikinaasi C (β2PKC) välillä, joiden assosiaatio heikentää mitokondrioita sydänlihassoluissa aiheuttaen solujen kuoleman. Mitokondriot ovat pieniä osastoja solujen sisällä, jotka saavat kemialliset energiasolut toimimaan ja elämään.
"Osoitimme, että säätämällä tätä erityistä vuorovaikutusta voisimme sekä pysäyttää [] etenemisen että saada taudin taantumaan vähemmän vakavaan vaiheeseen", professori Ferreira selittää.
Sydämen vajaatoiminta ja syyt
Tautien torjunnan ja ennaltaehkäisyn keskusten (CDC) viimeisimpien lukujen mukaan Yhdysvalloissa oli vuonna 2016 noin 5,7 miljoonaa ihmistä, joilla oli sydämen vajaatoiminta.
Kehon elimet ja kudokset edellyttävät jatkuvaa happi- ja ravintorikkaan veren saantia toimiakseen ja pysyäkseen hyvällä terveydellä.
Sydämen vajaatoiminta syntyy, kun sydämen kyky pumpata verta ei vastaa kehon tarpeita.
Terveessä sydämessä sydänlihas supistuu ja pumppaa juuri hapetettua verta aortaan, josta se kulkee muuhun kehoon.
Sydämen vajaatoimintaa sairastavalla henkilöllä sydänlihas on heikko tai vaurioitunut eikä supistu kokonaan, jolloin veri jää jäljelle elimen sisälle.
Sydämen vajaatoimintaa sairastavat ihmiset tuntevat usein olevansa väsyneitä ja väsyneitä, ja he voivat kokea hengenahdistusta jokapäiväisessä elämässään. He voivat myös taistella hengittämisen makaamisen aikana, ja he voivat lihoa vatsan, nilkkojen, jalkojen tai jalkojen turvotuksen vuoksi.
Yleisimmät sydämen vajaatoiminnan syyt ovat sairauksia ja tiloja, jotka heikentävät tai vahingoittavat sydäntä. Näitä ovat sepelvaltimotauti, sydänkohtaukset, korkea verenpaine ja diabetes.
SAMβA ’on valikoiva’
Epäonnistuneet sydämet tuottavat liikaa proteiinia β2PKC. Joidenkin Brasilian tutkijoiden aikaisempi työ oli osoittanut, että proteiinin estäminen paransi sydämen toimintaa sydämen vajaatoimintaa sairastavilla.
Vaikka heidän käyttämänsä β2PKC-estäjä paransi sydämen toimintaa, se myös estänyt proteiinia tekemästä muita asioita, jotka auttavat sydäntä.
Uusi tutkimus osoittaa, että SAMβA "on valikoivampi". Se estää vain yhden tietyn vuorovaikutuksen, ja se on se, jolla β2PKC: llä on Mfn1: n kanssa - joka vaikuttaa mitokondrioiden toimintaan. Se ei vaikuta β2PKC: n muihin vuorovaikutuksiin.
Tämän osoittamiseksi tiimi suoritti sarjan testejä soluissa, jyrsijöissä ja sydämen kudosnäytteissä sydämen vajaatoimintaa sairastavilta.
Se paljastaa, että β2PKC kerääntyy mitokondrioiden ulkoseinään ja muuttaa kemiallisesti Mfn1: n toimintaa lisäämällä siihen fosfaattiryhmän. Tämä johtaa "pirstoutuneiden ja huonosti toimivien mitokondrioiden muodostumiseen sydämen vajaatoiminnassa", toteavat tutkimuksen tekijät.
Tutkijat kutsuvat prosessia, jonka kautta β2PKC muuttaa Mfn1: ää fosforylaatioksi, ja se on yksi solujen "yleisimmistä" mekanismeista proteiinien toiminnan muuttamiseksi.
Ryhmä kokeili erilaisia yhdisteitä löytääkseen ehdokasmolekyylejä, jotka voisivat estää tämän vuorovaikutuksen β2PKC: n ja Mfn1: n välillä mitokondrioiden aiheuttamien vaurioiden estämiseksi.
He tunnistivat kuusi molekyyliä, jotka voisivat estää β2PKC-Mfn1-vuorovaikutuksen, mutta näistä vain SAMβA teki sen tavalla, joka ei vaikuttanut β2PKC: n muihin vuorovaikutuksiin.
Ihmisen sydänsoluja käyttävät testit osoittivat, että kuten sydämen vajaatoiminnan hoidossa jo käytettävät lääkkeet, SAMβA voisi hillitä taudin etenemistä.
Toisin kuin perinteiset hoidot, joista monet ovat olleet käytössä 1980-luvulta lähtien, SAMβA meni askelta pidemmälle: se paransi sydänsolujen kykyä supistua, mikä on välttämätöntä veren tehokkaalle pumppaamiselle.
Tutkijat havaitsivat, että SAMβA vähensi myös oksidatiivisen stressin markkeria sydänsoluissa. Hapettava stressi voi laukaista solukuoleman, jos solu ei pysty puolustautumaan sitä vastaan.
Viimeisessä testisarjassa ryhmä aiheutti sydämen vajaatoiminnan rotilla aiheuttamalla sydänkohtauksen. Toisin kuin lumelääkettä saaneet rotat, SAMβA: ta saaneilla rotilla ei enää ollut sydämen vajaatoiminnan merkkejä ja sydämen toiminta parani.
Edistyäkseen kohti kliinistä hoitoa muiden ryhmien on nyt testattava molekyyli itsenäisesti. On myös tarpeen tarkistaa sen yhteensopivuus muiden sydämen vajaatoimintalääkkeiden kanssa.
”Muiden ryhmien havaintojen validointi ja toistaminen ovat kriittisiä SAMβA: n kehittämisprosessille sydämen vajaatoiminnan hoidossa. Etsimme tähän tarkoitukseen kumppaneita yksityiseltä ja julkiselta sektorilta. "
Professori Julio C.B.Ferreira
