Zatajenje srca: Novi lijek mogao bi zaustaviti bolest i poboljšati rad srca
Zatajenje srca nastaje kada srce izgubi sposobnost učinkovitog pumpanja krvi. Trenutni tretmani mogu usporiti ili zaustaviti pogoršanje bolesti, ali je ne mogu nazadovati. Sada su znanstvenici dizajnirali molekulu koja bi mogla ne samo obuzdati zatajenje srca već i poboljšati sposobnost pumpanja krvi u srcu.
Istraživači u Brazilu i Sjedinjenim Državama koji su razvili i testirali eksperimentalni lijek nazvali su ga "SAMβA", što je skraćenica od "selektivni antagonist mitofusin 1-β2PKC".
Kada su je istraživači dali štakorima sa zatajenjem srca, molekula nije samo zaustavila napredovanje bolesti, već je i smanjila ozbiljnost poboljšavajući sposobnost srčanog mišića da se steže.
Časopis Prirodne komunikacije je sada objavio rad o tome kako su istraživači razvili SAMβA i testirali ga na srčanim stanicama i modelima srčanog zatajenja glodavaca.
"Lijekovi koji se trenutačno koriste", kaže autor prvog studija Julio C. B. Ferreira, profesor na Institutu za biomedicinske znanosti na Sveučilištu u Sao Paulu u Brazilu, "zaustavljaju [napredovanje] bolesti, ali nikad ne povlače".
SAMβA djeluje blokirajući specifičnu interakciju između bjelančevina mitofusin 1 (Mfn1) i beta II protein kinaze C (β2PKC) čija povezanost oštećuje mitohondrije u stanicama srčanog mišića, zbog čega stanice umiru. Mitohondriji su maleni odjeljci unutar staničnih tijela koji čine da stanice kemijske energije trebaju funkcionirati i živjeti.
"Pokazali smo da reguliranjem ove specifične interakcije oboje možemo zaustaviti [napredovanje] i učiniti da bolest nazaduje u manje tešku fazu", objašnjava prof. Ferreira.
Zatajenje srca i uzroci
Prema najnovijim podacima Centra za kontrolu i prevenciju bolesti (CDC), 2016. godine u Sjedinjenim Državama je oko 5,7 milijuna ljudi živjelo sa zatajenjem srca.
Organi i tkiva tijela trebaju stalnu opskrbu krvlju bogatom kisikom i hranjivim tvarima kako bi funkcionirali i ostali u dobrom zdravlju.
Zatajenje srca nastaje kada sposobnost srca da pumpa krv ne odgovara tjelesnim potrebama.
U zdravom srcu srčani se mišić kontraktira i pumpa svježe oksigeniranu krv u aortu odakle putuje u ostatak tijela.
U osobe sa zatajenjem srca srčani mišić je slab ili oštećen i ne u potpunosti se kontrahira, ostavljajući malo krvi da se udruži unutar organa.
Osobe sa zatajenjem srca često se osjećaju umorno i umorno te mogu osjećati otežano disanje tijekom svakodnevnog života. Također se mogu boriti da dišu kada leže, a mogu se udebljati zbog oteklina u trbuhu, gležnjevima, stopalima ili nogama.
Najčešći uzroci zatajenja srca su bolesti i stanja koja oslabljuju ili oštećuju srce. To uključuje bolest koronarnih arterija, srčani udar, visoki krvni tlak i dijabetes.
SAMβA "selektivan je"
Srca u kvaru prekomjerno proizvode protein β2PKC. Prethodni rad nekih istraživača u Brazilu pokazao je da je blokiranje proteina poboljšalo rad srca kod osoba sa zatajenjem srca.
Međutim, dok je inhibitor β2PKC koji su koristili poboljšanu funkciju srca, zaustavio je i protein koji radi druge stvari koje pomažu srcu.
Ono što nova studija pokazuje je da je SAMβA "selektivniji". Blokira samo jednu specifičnu interakciju, a to je ona koju β2PKC ima s Mfn1 - onu koja utječe na funkciju mitohondrija. Ne utječe na ostale interakcije β2PKC.
Da bi to pokazao, tim je proveo niz testova na stanicama, glodavcima i uzorcima srčanog tkiva ljudi s srčanim zatajenjem.
Otkriva da se β2PKC nakuplja na vanjskom zidu mitohondrija i kemijski mijenja funkciju Mfn1 dodavanjem fosfatne skupine. To dovodi do "nakupljanja fragmentiranih i nefunkcionalnih mitohondrija kod zatajenja srca", napominju autori studije.
Znanstvenici proces kroz koji β2PKC mijenja fosforilaciju Mfn1 nazivaju jednim od "najčešćih" mehanizama u stanicama za promjenu funkcije proteina.
Tim je eksperimentirao s različitim spojevima kako bi pronašao molekule kandidate koji bi mogli blokirati ovu interakciju između β2PKC i Mfn1 kako bi se spriječilo oštećenje mitohondrija.
Identificirali su šest molekula koje bi mogle blokirati interakciju β2PKC-Mfn1, ali od njih je samo SAMβA to učinio na način koji nije utjecao na ostale interakcije β2PKC.
Testovi na ljudskim srčanim stanicama pokazali su da bi, poput lijekova koji se već koriste za liječenje zatajenja srca, SAMβA mogao zaustaviti napredovanje bolesti.
Međutim, za razliku od konvencionalnih tretmana, od kojih mnogi postoje od 1980-ih, SAMβA je otišao korak dalje: pojačao je sposobnost srčanih stanica da se skupljaju, što je neophodno za učinkovito pumpanje krvi.
Istraživači su primijetili da SAMβA također smanjuje marker oksidativnog stresa u srčanim stanicama. Oksidativni stres može pokrenuti staničnu smrt ako se stanica ne može obraniti od nje.
U posljednjem nizu testova, tim je izazvao zatajenje srca kod štakora izazivanjem srčanog udara. Za razliku od štakora koji su dobivali placebo, oni koji su primali SAMβA prestali su pokazivati znakove zatajenja srca i pokazivali su poboljšanje funkcije srca.
Da bi napredovali prema kliničkom liječenju, drugi timovi sada trebaju samostalno testirati molekulu. Također je potrebno provjeriti njegovu kompatibilnost s drugim lijekovima za zatajenje srca.
„Provjera valjanosti i reprodukcija naših nalaza od strane drugih skupina presudna su za proces razvoja SAMβA za upotrebu u liječenju zatajenja srca. U tu ćemo svrhu tražiti partnere u privatnom i javnom sektoru. "
Prof. Julio C. B. Ferreira
