آخرین مطالب

بازگرداندن خاصیت ارتجاعی قلب در مدل نارسایی قلبی


چگونه یک قلب را پر کنیم

بافت قلب مصنوعی روی میله های پلاستیکی کشیده شد تا خاصیت ارتجاعی آن اندازه گیری شود. اعتبار: M. Gotthardt، MDC

بیماران مبتلا به نارسایی قلبی اغلب دچار تنگی نفس می شوند و به سرعت خسته می شوند. آنها اغلب از احتباس آب، تپش قلب و سرگیجه رنج می برند. این بیماری می تواند با ترکیبی از فشار خون بالا، دیابت و بیماری کلیوی یا با حوادث حاد مانند حملات قلبی یا عفونت ایجاد شود. با افزایش سن، تعداد عوامل نامطلوب افزایش می یابد، بنابراین نارسایی قلبی در درجه اول افراد مسن، به ویژه زنان را تحت تاثیر قرار می دهد.

اگرچه علائم مشابه هستند، اما دلایل مختلفی وجود دارد. در یک شکل از این بیماری، عملکرد پمپاژ قلب مختل می شود. با این حال، این می تواند با داروهایی که به طور گسترده در دسترس هستند بهبود یابد. در شکل دیگر، قلب با نیروی کافی پمپ می‌کند، اما حفره‌های قلب – بطن‌ها – به درستی پر نمی‌شوند زیرا دیواره‌های بطن ضخیم یا سفت می‌شوند. در حال حاضر هیچ درمان موثری برای این نوع نارسایی قلبی وجود ندارد.

به همراه همکارانی از دانشگاه هایدلبرگ و شرکت دارویی Ionis مستقر در کالیفرنیا، تیمی به رهبری پروفسور مایکل گوتارد از مرکز پزشکی مولکولی ماکس دلبروک در انجمن هلمهولتز (MDC) اکنون یک عامل درمانی برای بهبود درمان نارسایی قلبی با کسر جهشی حفظ شده دانشمندان رویکرد درمانی جدید خود را در این مجله شرح داده اند پزشکی ترجمه علوم.

پروتئین غول پیکر تیتین بر خاصیت ارتجاعی قلب تأثیر می گذارد

مکانیک قلب به یک پروتئین غول پیکر الاستیک به نام تیتین بستگی دارد. این توسط سلول های ماهیچه قلب در انواع یا ایزوفرم های متمایز تولید می شود که در انعطاف پذیری آنها متفاوت است. در حالی که پروتئین‌های تیتین بسیار الاستیک در نوزادان غالب است، بعداً، زمانی که رشد و بازسازی کامل شد، ایزوفرم‌های تیتین سفت‌تر برای افزایش کارایی پمپاژ تولید می‌شوند. در نارسایی قلبی با کسر جهشی حفظ شده، ضخیم شدن دیواره های قلب، بافت همبند درونی و رشته های تیتین سفت تر ممکن است منجر به اختلال در پر شدن بطن ها شود.

سلول های ماهیچه قلب عملاً قادر به تجدید خود در بزرگسالان نیستند. با این حال، فعالیت پمپاژ مداوم عضله قلب چنان فشار شدیدی بر تیتین وارد می‌کند که پروتئین‌های فرسوده باید هر سه تا چهار روز یک‌بار تجزیه و جایگزین شوند. گوتارد می گوید: «خواص مکانیکی پروتئین های تیتین به سختی قابل تنظیم است. اما ما اکنون می‌توانیم در فرآیند پیش از سنتز پروتئین مداخله کنیم، که پیوند جایگزین است. پیوند جایگزین ترفند هوشمندانه ای است که طبیعت برای ایجاد انواع پروتئین های مشابه بر اساس یک ژن واحد – از جمله اشکال مختلف تیتین – ابداع کرده است. این فرآیند توسط عوامل اتصال کنترل می شود. گوتاردت توضیح می‌دهد: «یکی از اینها، تنظیم‌کننده اصلی RBM20، هدف مناسبی است که می‌توانیم از نظر درمانی به آن بپردازیم.

چگونه یک قلب را پر کنیم

Victor Badillo Lisakowski (سمت چپ) و دکتر Michael Radke (راست) از آزمایشگاه پروفسور مایکل گوتاردت “بیولوژی سلولی عصبی-عضلانی و قلبی عروقی”. روی صفحه: داده های اصلی از معاینه اولتراسوند قلب موش با و بدون درمان. اعتبار: M. Gotthardt، MDC

عامل آنتی سنس RBM20 را غیرفعال می کند

RBM20 خاصیت ارتجاعی، انقباضی و الکتریکی حفره های قلب را تعیین می کند. اهمیت آن در آزمایش‌های اولیه با موش‌هایی که به دلیل حذف، می‌توانند تنها نصف موش‌های معمولی RBM20 تولید کنند نشان داده شد: در موش‌های کمبود، تغییری به سمت ایزوفرم‌های تیتین الاستیک‌تر صورت گرفت. به همراه محققان Ionis، دانشمندان اکنون به دنبال راهی برای تأثیرگذاری بر RBM20 هستند. گوتارد می‌گوید: «ما از اینکه چقدر این کار را می‌توان به راحتی انجام داد شگفت زده شدیم، یعنی با الیگونوکلئوتیدهای ضد حس (ASO). اینها زنجیره های کوتاهی از اسیدهای نوکلئیک تک رشته ای هستند که به صورت مصنوعی تولید می شوند. آنها به طور خاص به توالی RNA مکمل، طرح اولیه پروتئین مورد نظر متصل می شوند و در نتیجه سنتز آن را مسدود می کنند.

دکتر مایکل رادکه، نویسنده اصلی این مطالعه، ابتدا ASOs را با موفقیت در موش‌هایی با دیواره‌های قلب سفت‌تر آزمایش کرد. همکار وی، ویکتور بادیلو لیزاکووسکی، سپس سلول‌های عضله قلب را که از سلول‌های بنیادی انسان به دست می‌آمد، به بافت قلب مصنوعی تبدیل کرد. ساختارهای سه بعدی کوچک را می توان تحریک کرد تا در هنگام مواجهه با مقاومت، منقبض شده و آرام شوند، و آنها را قادر می سازد تا عمل پمپاژ قلب را تقلید کنند. این بافت قلب مصنوعی همچنین نشان داد که این درمان چه تأثیری دارد: محققان توانستند نشان دهند که مولکول‌های ASO در واقع به سلول‌ها نفوذ می‌کنند و پاسخ مورد نظر را تحریک می‌کنند. رادکه می‌گوید: «این آزمایش‌ها بر روی بافت قلب مصنوعی گام مهمی بود، زیرا توالی‌های اولیه برای تیتین در موش‌ها و انسان‌ها یکسان نیست.

چگونه یک قلب را پر کنیم

Victor Badillo Lisakowski سلول های ماهیچه قلب را از سلول های بنیادی انسان رشد داد و از آنها برای رشد بافت قلب مصنوعی استفاده کرد. اعتبار: M. Gotthardt، MDC

تزریق هفتگی؟

برای اولین بار، الیگونوکلئوتیدهای ضد حس با موفقیت برای تأثیر درمانی بر پیوند جایگزین در بیماری قلبی مورد استفاده قرار گرفتند. محققان Ionis توانستند مولکول حساس را به گونه‌ای تثبیت کنند که به ماهیچه‌های مخطط در مدل موش برسد و از قبل در خون، کبد تجزیه نشده یا توسط کلیه‌ها از بین نرود. بیشتر آن در قلب می چرخد ​​و مقداری وارد ماهیچه اسکلتی می شود. رادکه می‌گوید: «اما در مدل موش، مشاهده کردیم که اگر مقادیر بیشتری تیتین الاستیک در ماهیچه‌های اسکلتی تشکیل شود، هیچ اثر مخربی ندارد.

نارسایی قلبی یک بیماری مزمن است که نیاز به درمان طولانی مدت دارد. گوتاردت می‌گوید: «بنابراین ما موش‌های خود را در مدت زمان طولانی‌تری درمان کردیم و توانستیم اثرات درمانی پایدار را ببینیم. او می‌گوید رویکرد درمانی هنوز نیاز به کار دارد و می‌افزاید: بهبود بیش از یک تزریق هفتگی که بسیاری از بیماران از قبل با انسولین یا هپارین با آن آشنا هستند، تزریق خوراکی است.


پاتومکانیسم در بیماری قلبی کشف شد


اطلاعات بیشتر:
مهار درمانی RBM20 عملکرد دیاستولیک را در مدل نارسایی قلبی موش و بافت قلب مهندسی شده انسانی بهبود می بخشد. پزشکی ترجمه علوم (2021). DOI: 10.1126/scitranslmed.abe8952

ارائه شده توسط مرکز ماکس دلبروک برای پزشکی مولکولی

نقل قول: بازیابی الاستیسیته قلب در مدل نارسایی قلبی (2021، 1 دسامبر) در 1 دسامبر 2021 از https://medicalxpress.com/news/2021-12-heart-elasticity-failure.html بازیابی شده است.

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.