Як мікробілок BRICK1 відновлює та захищає серце після інфаркту

Щороку понад 200 000 людей у Німеччині страждають від серцевого нападу. Це спричинено блокуванням коронарних артерій. В результаті частина серцевого м'яза більше не отримує достатньо крові та кисню; тканина відмирає протягом кількох годин і утворює рубцеву тканину. Можливим наслідком є важка серцева недостатність.

Регенеративні можливості серця

На відміну від печінки, серце дорослої людини ледве здатне до регенерації. Однак воно здатне ініціювати процеси відновлення.

У цьому беруть участь моноцити — лейкоцити з кісткового мозку та селезінки. У серці ці імунні клітини дозрівають у макрофаги (клітини-поглиначі), видаляють мертві клітини серцевого м'яза та сприяють загоєнню інфаркту.

Роль мікропротеїну BRICK1

Досі не було точно відомо, які сигнальні шляхи відповідають за це. Тепер дослідницька група під керівництвом професора доктора Кая Воллерта, керівника відділення молекулярної та трансляційної кардіології кафедри кардіології та ангіології Ганноверської медичної школи, виявила, що мікропротеїн під назвою BRICK1 відіграє ключову роль у цьому процесі.

Цей невеликий білок не лише стимулює ендотеліальні клітини всередині кровоносних судин до формування нових судин та відновлення інфарктної тканини, але й захищає клітини серцевого м'яза, які все ще функціонують в області інфаркту.

Походження та властивості BRICK1

BRICK1 складається лише з 75 окремих будівельних блоків, відомих як амінокислоти, і широко поширений у рослинному та тваринному царствах.

«Білок спочатку був виявлений у кукурудзі», — каже професор Воллерт. «Якщо пов'язаний ген мутує, клітини епідермісу листка набувають цеглиноподібної форми, тоді як зазвичай вони мають лопатеві краї — звідси й назва «цеглина»». Ген майже не змінився протягом еволюції.

Мікропротеїни BRICK1 мишей та людей відрізняються лише однією амінокислотою. Досі було відомо лише, що BRICK1, як компонент цитоскелету, контролює такі процеси, як рух клітин, поділ клітин та формування клітин. Після серцевого нападу дослідники змогли виявити його в крові, тобто поза клітинами, як у мишей, так і у пацієнтів.

Механізм вивільнення після інфаркту

Дослідницька група змогла продемонструвати, що BRICK1 вивільняється макрофагами. Це відбувається, коли ці клітини гинуть після 24-годинної роботи з очищення в області, ураженій серцевим нападом, і їхня клітинна мембрана стає проникною. Потім відпрацьовані імунні клітини замінюються новими макрофагами.

«Ми досліджували на мишачій моделі серцевого нападу, які ефекти виникають, коли ген BRICK1 відсутній у макрофагах або коли ми спеціально перехоплюємо мікропротеїн поза клітинами за допомогою антитіла», – пояснює доктор Фелікс Полтен, науковий співробітник кардіологічної дослідницької групи та перший автор дослідження.

Результати дослідження

Результат: без BRICK1 утворення мікросудин в області інфаркту було порушено, що призводило до тяжкої серцевої недостатності. І навпаки, лікування мікропротеїном покращувало серцеву функцію у мишей після серцевого нападу, захищаючи клітини серцевого м’яза та сприяючи збільшенню утворення судин.

Як вимірювання концентрації BRICK1 у крові, так і з'ясування шляхів репаративної сигналізації в ендотеліальних клітинах були проведені в центрі протеоміки дослідницької установи.

«Використовуючи два спеціалізовані мас-спектрометри, ми змогли з'ясувати, як BRICK1 стимулює поділ клітин», — каже керівник цього центру.

Перспективи застосування

«Механізм вивільнення з відмираючих запальних клітин, який ми ідентифікували, є новим і несподіваним», — каже професор Воллерт.

Досі було відомо лише те, що клітини серцевого м'яза, пошкоджені після серцевого нападу, вивільняють різні білки та малі молекули, деякі з яких запускають запальну реакцію, яка очищає відмерлу тканину серцевого м'яза та замінює її сполучною тканиною. Натомість, вивільнення BRICK1 відбувається лише під час процесу відновлення, тобто значно пізніше.

Ці дослідження мають на меті показати, чи може лікування мікропротеїном допомогти пацієнтам мінімізувати шкоду, спричинену серцевим нападом після блокади, та покращити загоєння ран у дні після нападу.

ДЖЕРЕЛО: medicalxpress

На платформі Accemedin багато цікавого! Аби не пропустити — підписуйтесь на наші сторінки! Facebook. Telegram. Viber. Instagram.