Hogyan szabályozza a test a hegszövet növekedését a szívrohamok után

Egyetlen fehérje határozhatja meg, hogy mekkora heg keletkezik

Az egereken végzett új UCLA-kutatás megmagyarázhatja, miért szenvednek egyesek szélesebb körű hegesedést szívinfarktus után, mint mások. A Cell folyóiratban megjelent tanulmányból kiderül, hogy az 5-ös típusú kollagén néven ismert fehérje kritikus szerepet játszik a szív hegszövetének méretének szabályozásában.

hegszövet

Miután kialakult, a szív hegszövetje egy életre megmarad, csökkentve a szív vérszivattyúzási képességét, és megterheli a megmaradt szívizomot. Azoknál az embereknél, akiknél nagyobb hegek alakulnak ki, nagyobb a szívritmuszavarok, a szívelégtelenség és a hirtelen szívhalál kockázata.

"Két azonos fokú szívrohammal küzdő egyén különböző mennyiségű hegszövetet eredményezhet" - mondta Dr. Arjun Deb, a tanulmány vezető szerzője, az Eli és az Edythe Regeneratív Orvostudományi és Őssejtkutatási Központ tagja az UCLA-nál. "Tekintettel a hegméret és a túlélési arány közötti egyértelmű összefüggésre, megértettük, hogy egyes szívek miért sebeznek jobban, mint mások. Ha csökkenteni tudjuk ezt a hegesedést, nagyban javíthatjuk a túlélést."

Szívrohamot követően a fibroblasztoknak nevezett kötőszöveti sejtek különféle fehérjéket választanak ki, amelyek hegszövetet alkotnak. Ezeknek a fehérjéknek a túlnyomó része kollagén, amelyekből 26 típus létezik, amelyek mind egyfajta ragasztóként működnek, amelyek összetartják a testet.

Az 1. és 3. típusú kollagének a sérülés nélküli szívben bőven vannak, és a hegszövet mintegy 97% -át is alkotják. Érdekes módon Deb csapata megfigyelte, hogy számos olyan kollagén volt, amelyet nem találtak meg a sértetlen szívben, bőségesen tartalmaznak hegszöveteket. E csoport közül az 5. típusú kollagén emelkedett ki.

Annak megállapítására, hogy ez a kollagén milyen szerepet játszik a hegesedésben, a kutatók genetikailag módosítottak egy egérmodellt, amely egy szívsérülés után képtelen volt 5-ös típusú kollagént termelni a hegszövetben. Az eredmények meglepőek voltak.

"Normális esetben, ha töröl egy kollagént, akkor azt várhatja, hogy a hegszövet mérete csökken, mert a kollagén hegszövetet képez. Paradox módon azt tapasztaltuk, hogy a heg mérete valóban 50% -kal nőtt" - mondta Deb, aki az orvostudomány professzora kardiológia részleg az UCLA David Geffen Orvostudományi Karán és az iskola kardiovaszkuláris orvostudományi kutatási témájának igazgatója.

Mélyebbre ásva Deb és munkatársai a Geffen Orvostudományi Karból, az UCLA kaliforniai NanoSystems Intézetéből és az UCLA Élettudományi Osztályából megállapították, hogy az 5-ös típusú kollagén szabályozza a hegszövet merevségét. Enélkül a hegszövet kevésbé merev volt, ezért hajlamos volt a szívben lévő vér erejétől tágulni.

"Az 5. típusú kollagén nélküli hegszövet kompatibilis, mint a gumi" - mondta Deb. "Tehát, amikor a szív megtelik vérrel, a hegszövet nagyjából ugyanúgy tágul, mint egy gumiléggömb, amikor levegővel töltik meg."

Ez a terjeszkedés - a csapat megfigyelése szerint - csak a kezdet volt. A fehérjét szekretáló fibroblasztokat integrinjeikkel, a sejtmembránban található receptorokkal, amelyek érzékelik a környezet változását, és befelé jeleket küldenek, hogy beállítsák, hogyan viselkedik a sejt ezekre a változásokra reagálva, a heg terjeszkedésére hívják fel a figyelmet. A fibroblasztok ennek következtében több fehérjét választanak ki, hogy megerősítsék a heget és megállítsák a tágulást. De az 5. típusú kollagén nélkül, Deb megjegyezte, a bővülés és a hegek növekedésének ciklusa egyszerűen folytatódik.

A ciklus leállításához Deb egy Cilengitide nevű gyógyszert tesztelt, amely megzavarja az integrin jelátvitelt. A rák kezeléseként kifejlesztett gyógyszerről kiderült, hogy biztonságos a humán alkalmazásban a 3. fázisú klinikai vizsgálatban. A csapat megállapította, hogy az 5-ös típusú kollagénhiányos egerek Cilengitide-vel történő kezelése megzavarta ezt a visszacsatolási ciklust és csökkentette a heg méretét.

Az 5-ös típusú kollagén finom kifejezési különbségei megmagyarázhatják, hogy egyes szívrohamban túlélők miért okoznak nagyobb hegeket, mint mások - mondta Deb, aki a molekuláris, a sejt- és a fejlődésbiológia professzora is.

Most egy olyan teszt kifejlesztésén dolgozik, amely azonosítaná azokat az embereket, akiknek teste kevesebb 5. típusú kollagént termel. Lehetséges, hogy egy ilyen teszt egy napon alkalmazható precíziós gyógyszeres megközelítésben olyan emberek számára, akik hajlamosak lehetnek a szívrohamok fokozott hegesedésére, és részesülhetnek olyan gyógyszerekből, mint a Cilengitide.

Deb csapata emellett együttműködik a Geffen Orvostudományi Bőrgyógyászat osztályának orvosaival és tudósaival, hogy azonnali klinikai alkalmazást folytassanak az Ehlers-Danlos-szindrómában szenvedő emberek számára, amely kötőszöveti rendellenesség, amelyet túlzott hegesedés jellemez, még kisebb sérülések miatt is. az 5-ös típusú kollagént termelő gén mutációihoz.

A cilengitid alkalmazását embereken nem tesztelték a túlzott hegek kezelésére, és az Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatóság nem engedélyezte, hogy biztonságos és hatékony lenne erre a felhasználásra. A szabályozatlan sebgyógyulás kezelésének újonnan azonosított módszerét az UCLA Technology Development Group által a Kaliforniai Egyetem Regents részéről benyújtott szabadalmi bejelentés fedi le.