Сърдечна недостатъчност: Новото лекарство може да спре болестта и да подобри сърдечната функция
Сърдечна недостатъчност възниква, когато сърцето загуби способността си да изпомпва ефективно кръвта. Текущите лечения могат да забавят или спрат влошаването на заболяването, но не могат да го регресират. Сега учените са проектирали молекула, която може не само да ограничи сърдечната недостатъчност, но и да подобри способността на сърцето да изпомпва кръвта.
Изследователите в Бразилия и САЩ, които са разработили и тествали експерименталното лекарство, са го нарекли „SAMβA“, което е съкращение от „селективен антагонист на асоциацията на митофузин 1-β2PKC“.
Когато изследователите го дават на плъхове със сърдечна недостатъчност, молекулата не само спира развитието на заболяването, но и намалява тежестта му, като подобрява способността на сърдечния мускул да се свива.
Списанието Nature Communications сега публикува статия за това как изследователите са разработили SAMβA и са го тествали върху сърдечни клетки и модели на гризачи на сърдечна недостатъчност.
„Наркотиците, които се използват в момента“, казва авторът на първото изследване Хулио К. Б. Ферейра, който е професор в Института по биомедицински науки към Университета в Сао Пауло в Бразилия, „спират [прогресията] на болестта, но никога не я регресират.“
SAMβA действа, като блокира специфично взаимодействие между протеините митофузин 1 (Mfn1) и бета II протеин киназа С (β2PKC), чиято асоциация уврежда митохондриите в клетките на сърдечния мускул, причинявайки клетките да умрат. Митохондриите са малки отделения в клетъчните тела, които карат клетките с химическа енергия да се нуждаят от функциониране и живот.
„Показахме, че като регулираме това специфично взаимодействие, можем едновременно да спрем [прогресията] и да направим болестта да регресира до по-малко тежък стадий“, обяснява проф. Ферейра.
Сърдечна недостатъчност и причини
Според най-новите данни от Центровете за контрол и превенция на заболяванията (CDC), през 2016 г. в САЩ е имало около 5,7 милиона души, живеещи със сърдечна недостатъчност.
Органите и тъканите на тялото се нуждаят от постоянно снабдяване с богата на кислород и хранителни вещества кръв, за да функционират и да поддържат добро здраве.
Сърдечната недостатъчност възниква, когато способността на сърцето да изпомпва кръв не отговаря на нуждите на тялото.
В здраво сърце сърдечният мускул се свива и изпомпва прясно кислородна кръв в аортата, откъдето пътува до останалата част на тялото.
При човек със сърдечна недостатъчност сърдечният мускул е слаб или повреден и не се свива напълно, оставяйки малко кръв да се обедини в органа.
Хората със сърдечна недостатъчност често се чувстват уморени и уморени и могат да изпитат задух, докато се занимават с ежедневието си. Те също могат да се борят да дишат, когато лежат, и могат да напълнеят поради подуване на стомаха, глезените, краката или краката.
Най-честите причини за сърдечна недостатъчност са заболявания и състояния, които отслабват или увреждат сърцето. Те включват коронарна артериална болест, инфаркти, високо кръвно налягане и диабет.
SAMβA ‘е селективен’
Неуспешните сърца свръхпродуцират протеина β2PKC. Предишна работа на някои от изследователите в Бразилия показа, че блокирането на протеина подобрява сърдечната функция при хора със сърдечна недостатъчност.
Въпреки това, въпреки че β2PKC инхибиторът, който са използвали подобрена сърдечна функция, той също е спрял протеина да прави други неща, които помагат на сърцето.
Новото проучване показва, че SAMβA „е по-селективен“. Той блокира само едно специфично взаимодействие и това е това, което β2PKC има с Mfn1 - това, което влияе върху функцията на митохондриите. Това не засяга другите взаимодействия на β2PKC.
За да покаже това, екипът проведе серия от тестове в клетки, гризачи и проби от сърдечна тъкан от хора със сърдечна недостатъчност.
Той разкрива, че β2PKC се натрупва върху външната стена на митохондриите и химически променя функцията на Mfn1 чрез добавяне на фосфатна група към него. Това води до „натрупване на фрагментирани и нефункциониращи митохондрии при сърдечна недостатъчност“, отбелязват авторите на изследването.
Учените наричат процеса, чрез който β2PKC променя фосфорилирането на Mfn1, и това е един от „най-често срещаните“ механизми в клетките за промяна на функцията на протеините.
Екипът експериментира с различни съединения, за да намери молекули-кандидати, които биха могли да блокират това взаимодействие между β2PKC и Mfn1, за да предотвратят последващото увреждане на митохондриите.
Те идентифицираха шест молекули, които биха могли да блокират взаимодействието β2PKC-Mfn1, но от тях само SAMβA го направи по начин, който не засяга другите взаимодействия на β2PKC.
Тестовете с използване на човешки сърдечни клетки показват, че подобно на лекарствата, които вече се използват за лечение на сърдечна недостатъчност, SAMβA може да ограничи прогресията на заболяването.
Въпреки това, за разлика от конвенционалните лечения, много от които съществуват от 80-те години на миналия век, SAMβA отиде още една стъпка напред: подобри способността на сърдечните клетки да се свиват, което е от съществено значение за ефективно изпомпване на кръвта.
Изследователите отбелязват, че SAMβA също намалява маркер на оксидативен стрес в сърдечните клетки. Оксидативният стрес може да предизвика клетъчна смърт, ако клетката не може да се защити от него.
В последния набор от тестове екипът предизвика сърдечна недостатъчност при плъхове, като провокира сърдечен удар. За разлика от плъховете, които са получавали плацебо, тези, които са получавали SAMβA, спират да показват признаци на сърдечна недостатъчност и показват подобрение в сърдечната функция.
За да се постигне напредък към клинично лечение, сега други екипи трябва да тестват молекулата независимо. Също така е необходимо да се провери неговата съвместимост с други лекарства за сърдечна недостатъчност.
„Валидирането и възпроизвеждането на нашите открития от други групи са от решаващо значение за процеса на разработване на SAMβA за използване при лечение на сърдечна недостатъчност. За тази цел ще търсим партньори в частния и публичния сектор. "
Проф. Хулио С. Б. Ферейра
