Srdcové zlyhanie: Nový liek môže zastaviť ochorenie a zlepšiť činnosť srdca
Srdcové zlyhanie nastáva, keď srdce stratí schopnosť efektívne pumpovať krv. Súčasná liečba môže spomaliť alebo zastaviť zhoršenie choroby, ale nemôže ju zmierniť. Teraz vedci navrhli molekulu, ktorá by mohla nielen potlačiť srdcové zlyhanie, ale aj zlepšiť schopnosť srdca pumpovať krv.
Vedci v Brazílii a USA, ktorí vyvinuli a testovali experimentálny liek, ho pomenovali „SAMβA“, čo je skratka pre „selektívny antagonista asociácie mitofusínu 1-β2PKC“.
Keď ho vedci podali potkanom so srdcovým zlyhaním, molekula nielen zastavila progresiu choroby, ale tiež znížila jej závažnosť zlepšením schopnosti kontrakcie srdcového svalu.
Časopis Komunikácia o prírode teraz zverejnil prácu o tom, ako vedci vyvinuli SAMβA a testovali ho na srdcových bunkách a na modeloch srdcového zlyhania u hlodavcov.
„Drogy, ktoré sa v súčasnosti používajú,“ hovorí autor prvej štúdie Julio C. B. Ferreira, ktorý je profesorom na Inštitúte biomedicínskych vied na univerzite v Sao Paule v Brazílii. „Zastaví [] progresiu choroby, ale nikdy ju nezmierni.“
SAMβA účinkuje tak, že blokuje špecifickú interakciu medzi proteínmi mitofusín 1 (Mfn1) a proteázovou kinázou beta II (B2PKC), ktorých asociácia narúša mitochondrie v bunkách srdcového svalu a spôsobuje ich smrť. Mitochondrie sú malé oddiely vo vnútri bunkových tiel, vďaka ktorým musia bunky chemickej energie fungovať a žiť.
„Ukázali sme, že reguláciou tejto špecifickej interakcie by sme mohli jednak zastaviť progresiu, jednak ustúpiť chorobu do menej závažného štádia,“ vysvetľuje profesor Ferreira.
Zlyhanie srdca a príčiny
Podľa najnovších údajov z Centra pre kontrolu a prevenciu chorôb (CDC) v roku 2016 žilo v USA okolo 5,7 milióna ľudí so srdcovým zlyhaním.
Orgány a tkanivá tela vyžadujú neustály prísun krvi bohatej na kyslík a živiny, aby fungovali a udržali si dobré zdravie.
Srdcové zlyhanie vzniká, keď schopnosť srdca pumpovať krv nezodpovedá potrebám tela.
V zdravom srdci sa srdcový sval stiahne a pumpuje čerstvo okysličenú krv do aorty, odkiaľ putuje do zvyšku tela.
U osoby so srdcovým zlyhaním je srdcový sval slabý alebo poškodený a nie úplne sa stiahne, takže vo vnútri orgánu zostane trochu krvi, ktorá sa zhromaždí.
Ľudia so srdcovým zlyhaním sa často cítia unavení a unavení a môžu pri bežnom živote pociťovať dýchavičnosť. Môžu tiež ťažko dýchať, keď si ľahnú, a môžu pribrať na základe opuchov žalúdka, členkov, chodidiel alebo nôh.
Najčastejšou príčinou srdcového zlyhania sú choroby a stavy, ktoré oslabujú alebo poškodzujú srdce. Patria sem choroby koronárnych artérií, infarkty, vysoký krvný tlak a cukrovka.
SAMβA „je selektívny“
Zlyhávajúce srdcia nadprodukujú proteín β2PKC. Predchádzajúce práce niektorých vedcov v Brazílii ukázali, že blokovanie proteínu zlepšilo činnosť srdca u ľudí so srdcovým zlyhaním.
Avšak zatiaľ čo inhibítor β2PKC, ktorý používali, zlepšoval činnosť srdca, zastavil tiež bielkovinu v robení iných vecí, ktoré srdcu pomáhajú.
Nová štúdia ukazuje, že SAMβA „je selektívnejší“. Blokuje iba jednu špecifickú interakciu, a to interakciu β2PKC s Mfn1 - interakciu, ktorá ovplyvňuje funkciu mitochondrií. Neovplyvňuje ďalšie interakcie β2PKC.
Tím ukázal, že tím vykonal sériu testov na bunkách, hlodavcoch a vzorkách srdcového tkaniva od ľudí so srdcovým zlyhaním.
Odhaľuje, že β2PKC sa hromadí na vonkajšej stene mitochondrií a chemicky mení funkciu Mfn1 pridaním fosfátovej skupiny. To vedie k „nahromadeniu fragmentovaných a nefunkčných mitochondrií pri srdcovom zlyhaní,“ poznamenávajú autori štúdie.
Vedci nazývajú proces, ktorým β2PKC mení fosforyláciu Mfn1, a je to jeden z „najbežnejších“ mechanizmov na zmenu funkcie proteínov v bunkách.
Tím experimentoval s rôznymi zlúčeninami s cieľom nájsť kandidátske molekuly, ktoré by mohli blokovať túto interakciu medzi p2PKC a Mfn1, aby sa zabránilo následnému poškodeniu mitochondrií.
Identifikovali šesť molekúl, ktoré by mohli blokovať interakciu β2PKC-Mfn1, ale iba SAMβA to urobila spôsobom, ktorý neovplyvnil ďalšie interakcie β2PKC.
Testy používajúce bunky ľudského srdca ukázali, že rovnako ako lieky, ktoré sa už používajú na liečbu srdcového zlyhania, môže SAMβA brzdiť progresiu ochorenia.
Avšak na rozdiel od konvenčných spôsobov liečby, z ktorých mnohé existujú už od 80. rokov, SAMβA zašla ešte o krok ďalej: zvýšila schopnosť kontrakcie srdcových buniek, čo je nevyhnutné pre efektívne čerpanie krvi.
Vedci zistili, že SAMβA tiež znižuje marker oxidačného stresu v srdcových bunkách. Oxidačný stres môže spustiť bunkovú smrť, ak sa bunka nedokáže proti nej brániť.
V záverečnej sérii testov tím vyvolal srdcové zlyhanie u potkanov vyvolaním infarktu. Na rozdiel od potkanov, ktorí dostávali placebo, tí, ktorí dostávali SAMβA, prestali vykazovať príznaky srdcového zlyhania a vykazovali zlepšenie srdcových funkcií.
Aby bolo možné pokročiť v klinickej liečbe, musia ďalšie tímy molekulu testovať nezávisle. Je tiež potrebné skontrolovať jeho kompatibilitu s inými liekmi na zlyhanie srdca.
„Validácia a reprodukcia našich zistení inými skupinami sú rozhodujúce pre proces vývoja SAMβA na použitie pri liečbe srdcového zlyhania. Na tento účel budeme hľadať partnerov v súkromnom a verejnom sektore. “
Julio C. B. Ferreira
