Серцева недостатність: Новий препарат може зупинити захворювання та покращити роботу серця
Серцева недостатність виникає, коли серце втрачає здатність ефективно перекачувати кров. Поточні методи лікування можуть уповільнити або зупинити погіршення захворювання, але вони не можуть його регресувати. Зараз вчені розробили молекулу, яка може не тільки приборкати серцеву недостатність, а й покращити здатність серця до перекачування крові.
Дослідники в Бразилії та США, які розробили та випробували експериментальний препарат, назвали його "SAMβA", що скорочується від "селективний антагоніст асоціації мітофузину 1-β2PKC".
Коли дослідники передавали його щурам із серцевою недостатністю, молекула не тільки зупиняла розвиток захворювання, але й зменшувала його тяжкість, покращуючи здатність серцевого м’яза скорочуватися.
Журнал Природні комунікації зараз опублікував статтю про те, як дослідники розробили SAMβA та протестували його на серцевих клітинах та моделях серцевої недостатності на гризунах.
"Наркотики, що використовуються в даний час", - говорить автор першого дослідження Хуліо К. Б. Феррейра, професор Інституту біомедичних наук при Університеті Сан-Паулу в Бразилії, "зупиняють [розвиток] хвороби, але ніколи не змушують її регресувати".
SAMβA працює, блокуючи специфічну взаємодію між білками мітофузін 1 (Mfn1) і бета-II протеїнкіназою С (β2PKC), асоціація яких погіршує мітохондрії в клітинах серцевого м’яза, змушуючи клітини гинути. Мітохондрії - це крихітні відділи всередині клітинних тіл, завдяки яким клітини хімічної енергії повинні функціонувати та жити.
"Ми показали, що регулюючи цю специфічну взаємодію, ми можемо як зупинити [прогресування], так і зробити регресію хвороби до менш важкої стадії", - пояснює професор Феррейра.
Серцева недостатність та причини
Згідно з останніми даними Центрів контролю та профілактики захворювань (CDC), у 2016 році в США проживало близько 5,7 мільйона людей, які живуть із серцевою недостатністю.
Органи і тканини організму потребують постійного надходження крові, багатої киснем і поживними речовинами, щоб функціонувати і підтримувати здоров’я.
Серцева недостатність виникає, коли здатність серця перекачувати кров не відповідає потребам організму.
У здоровому серці серцевий м’яз скорочується і перекачує свіжокиснену кров в аорту, звідки вона спрямовується до решти тіла.
У людини з серцевою недостатністю серцевий м’яз слабкий або пошкоджений і не повністю скорочується, залишаючи частину крові, яка залишається всередині органу.
Люди з серцевою недостатністю часто відчувають втому та втому та можуть відчувати задишку під час повсякденного життя. Вони також можуть важко дихати, коли лежать, і можуть додати ваги через набряки в шлунку, щиколотках, ступнях або ногах.
Найпоширенішими причинами серцевої недостатності є захворювання та стани, які послаблюють або пошкоджують серце. Сюди входять ішемічна хвороба серця, інфаркти, високий кров’яний тиск та діабет.
SAMβA «вибірково»
Серце, що не працює, надмірно виробляє білок β2PKC. Попередня робота деяких дослідників із Бразилії показала, що блокування білка покращує роботу серця у людей із серцевою недостатністю.
Однак, хоча інгібітор β2PKC, який вони застосовували, покращував роботу серця, він також зупиняв білок робити інші речі, які допомагають серцю.
Нове дослідження показує, що SAMβA «є більш виборчим». Він блокує лише одну специфічну взаємодію, і це та, яку β2PKC має з Mfn1 - та, яка впливає на функцію мітохондрій. Це не впливає на інші взаємодії β2PKC.
Щоб показати це, команда провела серію тестів на клітинах, гризунах та зразках серцевої тканини у людей із серцевою недостатністю.
Це виявляє, що β2PKC накопичується на зовнішній стінці мітохондрій і хімічно змінює функцію Mfn1, додаючи до неї фосфатну групу. Це призводить до "накопичення фрагментованих та дисфункціональних мітохондрій при серцевій недостатності", зазначають автори дослідження.
Вчені називають процес, за допомогою якого β2PKC змінює фосфорилювання Mfn1, і це один із "найпоширеніших" механізмів у клітинах для зміни функції білків.
Команда експериментувала з різними сполуками, щоб знайти молекули-кандидати, які могли б блокувати цю взаємодію між β2PKC та Mfn1, щоб запобігти наступному пошкодженню мітохондрій.
Вони виявили шість молекул, які могли б блокувати взаємодію β2PKC-Mfn1, але з них лише SAMβA робив це таким чином, що не впливало на інші взаємодії β2PKC.
Тести з використанням клітин серця людини показали, що, як і препарати, що вже використовуються для лікування серцевої недостатності, SAMβA може стримувати прогресування захворювання.
Однак, на відміну від звичайних методів лікування, багато з яких існують з 1980-х років, SAMβA пішов на крок далі: він посилив здатність серцевих клітин стискатися, що є важливим для ефективної перекачки крові.
Дослідники помітили, що SAMβA також знижує маркер окисного стресу в клітинах серця. Окислювальний стрес може спровокувати загибель клітини, якщо клітина не може захиститися від неї.
В заключному наборі тестів команда викликала серцеву недостатність у щурів, провокуючи інфаркт. На відміну від щурів, які отримували плацебо, ті, хто отримував SAMβA, переставали проявляти ознаки серцевої недостатності та покращували роботу серця.
Щоб досягти прогресу у напрямку клінічного лікування, іншим командам зараз потрібно протестувати молекулу самостійно. Існує також необхідність перевірити його сумісність з іншими препаратами для серцевої недостатності.
«Перевірка та відтворення отриманих нами результатів іншими групами є критично важливими для процесу розробки SAMβA для використання у лікуванні серцевої недостатності. Для цього ми будемо шукати партнерів у приватному та державному секторах ".
Професор Хуліо Ч. Б. Феррейра
