Het richten op 'microtubuli' kan hartfalen voorkomen
Onderzoekers publiceren een studie in het tijdschrift Nature Medicine dat bepaalde de oorzaak van "stijf hart". De bevindingen kunnen toekomstige gevallen van hartfalen helpen voorkomen.
Een van de meest voorkomende oorzaken van congestief hartfalen is 'stijf hartsyndroom'.
Volgens Dr. Jerry Sokol - een cardioloog in Deer Park, NY - zorgt dit ervoor dat vocht zich ophoopt en terug in de longen terechtkomt.
Dit gebeurt "meestal bij patiënten ouder dan 60", zegt hij.
Op microcellulair niveau onthulden ze dat een stijf hart gerelateerd lijkt te zijn aan microtubuli in de cellen van de hartspier.
Door deze microtubuli te behandelen met nieuw ontwikkeld onderzoek en medicijnen, kunnen hartchirurgen straks patiënten met dit type congestief hartfalen effectiever behandelen.
De nieuwe studie werd geleid door Dr. Ben Prosser - een assistent-professor fysiologie aan de Perelman School of Medicine aan de Universiteit van Pennsylvania in Philadelphia - en is een "voortzetting" van onderzoek dat 2 jaar geleden werd uitgevoerd naar hoe microtubuli helpen bij het reguleren van de hartslag. .
Microtubuli onderzoeken
"Deze bevindingen leveren overtuigend bewijs uit menselijke monsters voor een nieuw therapeutisch doelwit voor hartaandoeningen", zegt Dr. Prosser; zijn team streeft ernaar om "therapieën te ontwikkelen die de beschadigde microtubuli opsporen om hun schadelijke invloed ongedaan te maken."
Normaal gesproken hebben microtubuluscellen in het hart verschillende structurele en signalerende rollen. Wanneer deze microtubuli worden veranderd, wordt aangenomen dat het resultaat hartaandoeningen veroorzaakt.
Recente studies hebben gesuggereerd dat chemische veranderingen in de microtubuli die detyrosinatie worden genoemd - dat wil zeggen, de verwijdering van een tyrosine-chemische groep - de hartslag van een persoon beheersen.
Detyrosinated microtubuli bieden weerstand die "de beweging van samentrekkende hartspiercellen zou kunnen belemmeren." Dr. Prosser en zijn team hebben afzonderlijke hartspiercellen getest om veranderingen in het microtubuli-netwerk van de cel en hun gevolgen voor de normale hartfunctie te identificeren.
De geanalyseerde weefsels van de linkerventrikel van harttransplantatiepatiënten onthulden een consistent niveau van eiwitten dat resulteerde in de verstijving van microtubuli.
Dankzij superresolutie-beeldvorming vonden de onderzoekers ook een "dicht, sterk gedetyrosineerd microtubuli-netwerk in de zieke hartspiercellen."
De onderzoekers gebruikten een medicijn om de gedetyrosineerde microtubuli te onderdrukken en herstelden met succes ongeveer 50 procent van de verloren contractiele functie in de zieke cellen. Ze onthulden ook dat het genetisch verlagen van de detyrosinatie van microtubuli alle zieke cellen 'verzacht', waardoor hun contractievermogen toeneemt.
Volgens Dr.Sokol, in tegenstelling tot het gebruikelijke type congestief hartfalen - meestal veroorzaakt door een verzwakte hartspier (wanneer het hart niet goed samentrekt na het pompen) - ontstaat een stijf hart dat resulteert in hartfalen omdat het hart dat niet doet " ontspan ”goed na het samentrekken.
“Bovendien”, zegt hij, “hoe meer beschadigde [microtubuli] iemand heeft, hoe zwakker het hart. Als de beschadigde microtubuli worden samengedrukt, functioneert het hart beter. "
Eerdere klinische gegevens van de instelling wezen op een "directe correlatie tussen overmatige detyrosinatie van microtubuli en een afname van de hartfunctie" bij patiënten die leven met hypertrofische cardiomyopathie.
In deze toestand kan een verdikte hartspier leiden tot problemen bij het handhaven van zowel de juiste bloeddruk als de bloedstroom door het hart.
Informatie van transplantaties
Voor deze studie citeerde het team onderzoek uitgevoerd door een transplantatiecardioloog en co-auteur van de studie Dr. Ken Margulies, een professor in cardiovasculaire geneeskunde.
Dr. Margulies vergeleek menselijk hartweefsel gedoneerd door harttransplantatiepatiënten met normaal hartweefsel van andere donoren. Het resultaat was dat detyrosinatie groter was in zieke harten.
Daarom bevatten cellen uit zieke harten meer microtubuli, en deze microtubuli hebben een grotere detyrosinatie.
Dit proces betekende een verminderde functie bij deze patiëntenpopulatie; hun harten hadden, voorafgaand aan de transplantatie, een lagere ejectiefractie (een indicator van de gezondheid van het hart, ontworpen om het bloed te meten dat bij elke contractie uit de hartventrikels werd gepompt) die gepaard ging met een grotere detyrosinatie.
Momenteel zoekt het team naar manieren om alleen microtubuli van de hartspiercellen aan te pakken. Door gebruik te maken van de Penn Gene Vector Core, verfijnen de wetenschappers gentherapiebenaderingen om "een enzym naar het hart te transporteren dat detyrosinatie in hartspiercellen omkeert".
Dr. Sokol voegt eraan toe: "Congestief hartfalen is een van de meest ernstige soorten hartaandoeningen en komt steeds vaker voor met de leeftijd bij zowel mannen als vrouwen."
"Dit nieuwe onderzoek van Penn bevindt zich in de kinderschoenen", besluit hij, "maar zal hopelijk congestief hartfalen bij patiënten voorkomen, wat resulteert in gezondere levens."
