Äsja avastatud molekul võib ravida südamepuudulikkust
Südamepuudulikkuse korral ei suuda süda verd kogu kehas tõhusalt pumpada. Selle seisundi kujunemise üks võtmetegureid on kaltsiumi düsregulatsioon. Selle südamehaiguse järgmiseks terapeutiliseks sihtmärgiks võib saada äsja avastatud molekul, mis võib selle probleemiga toime tulla.
Süda võib veenides tõhusalt kokku tõmmata, lõdvestuda ja verd pumbata, osaliselt tänu protsessile, mida nimetatakse “kaltsiumiringluseks”. See protsess võimaldab kaltsiumil rakkudes ringi liikuda.
Seda tsüklit kahjustab mõnikord inimese vanus, mis võib mõjutada ka südamelihase vere väljapumpamise kiirust või tugevust.
Kaltsiumi düsregulatsioon võib seetõttu põhjustada südamepuudulikkuse arengut.
Seni on teadlased keskendunud selliste ravimite väljatöötamisele, mis on suunatud molekulile, mida tuntakse kui SERCA ja mille roll on kaltsiumiioonide transport, tagades südamelihase lõõgastumise.
Südamepuudulikkuse korral ei toimi SERCA korralikult, mis on pannud mõned teadlased uurima võimalusi geeniteraapia väljatöötamiseks, mis suurendaks SERCA ekspressiooni.
Nüüd on Dallase Texase edelaosa ülikooli ja Illinoisi osariigi Chicago Loyola ülikooli spetsialistid avastanud mikropeptiidi, mille nad nimetasid “kääbuse avatud lugemisraamiks” (DWORF). Teadlased usuvad, et DWORF võib sillutada teed südamepuudulikkuse paremaks raviks.
"Meie labor avastas hiljuti mikropeptiidi nimega [DWORF], mis seondub otse SERCA-ga ja suurendab selle aktiivsust," selgitab selle uue uuringu juhtiv autor Catherine Makarewich.
"Selles uuringus uurisime DWORF-i kõrge taseme terapeutilist potentsiaali, et suurendada SERCA aktiivsust ja parandada südamepuudulikkuse korral südame kontraktiilsust."
Catherine Makarewich
DWORFi mõju südamefunktsioonile
Makarewich ja meeskond leidsid kõigepealt, et DWORF tõrjub molekuli nimega fosfolamban (PLN), mis pärsib SERCA aktiivsust.
See viitas sellele, et teadlased võiksid DWORF-i kasutada SERCA aktiivsuse suurendamiseks, võimaldades nii südamel taastada võime tõhusalt kokku leppida ja lõõgastuda.
Praeguses uuringus, kelle leiud ilmuvad ajakirjas eLife, töötasid teadlased hiirtega, mille nad olid geneetiliselt muundanud DWORF-i, PLN-i kõrgema taseme või nii DWORF-i kui ka PLN-i kõrgema taseme väljendamiseks südames.
Võrreldes geneetiliselt muundatud närilisi tavaliste omadega, märkasid teadlased, et kõrgema DWORF-tasemega hiirtel oli parem kaltsiumi ringlus kui tavalistel hiirtel.
Samal ajal olid kõrgemate PLN-tasemete ekspresseerimiseks loodud hiirtel kaltsiumisagedus võrreldes kontrollidega kehvem. Lõpuks hoidis DWORF hiirtel, kus oli palju mõlemat molekuli, PLN-i mõju.
‘Atraktiivne kandidaat’ uuteks ravimeetoditeks
Nende leidude konsolideerimiseks hindasid teadlased ka DWORF-i mõju laienenud kardiomüopaatia hiire mudelis, kus süda suureneb ja ei suuda verd tõhusalt pumbata.
Laienenud kardiomüopaatiaga tavalistel hiirtel oli vasaku vatsakese - südame osa, mis pumpab hapnikku sisaldavat verd keha poole, funktsioon.
Laienenud kardiomüopaatiaga hiirtel, mis olid konstrueeritud ka kõrgema DWORF-i tasemega, ilmnesid vasaku südame vatsakese paremad funktsioonid.
Ja vastupidi, sama südameprobleemiga närilised, kellel DWORF puudub, näitasid vasaku vatsakese funktsiooni veelgi halvemini kui kontroll.
Makarewich ja meeskond märkisid ka, et kõrge DWORF-i tasemega hiirtel ei ilmnenud mõningaid tavalisi kardiomüopaatia füsioloogilisi tunnuseid, nagu suurenenud südamekambrid, kambri seinte hõrenemine ja suurem südamelihasrakkude maht.
Samuti ei tekkinud kõrge DWORF-tasemega hiirtel armkoe kogunemist südames, mis on kardiomüopaatia teine tunnus.
"Varasemad katsed taastada SERCA südamepuudulikkuse eest on olnud ebaõnnestunud, kuna need on keskendunud SERCA enda taseme tõusule," märgib uuringu vanemautor Eric Olson.
Praeguste leidude põhjal arvab ta, et meeskond võis DWORF-is tuvastada elujõulisema terapeutilise sihtmärgi.
"Usume, et selle asemel võib DWORF-i taseme tõstmine olla teostatavam ja DWORF-i molekuli väike suurus võib muuta selle südamepuudulikkuse geeniteraapia ravimi atraktiivseks kandidaadiks," lisab Olson.
