Дослідники відкривають нову роль білка GPNMB у відновленні серця

Вчені Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі визначили білок GPNMB як найважливіший регулятор у процесі загоєння серця після серцевого нападу.

Використовуючи моделі тварин, вони продемонстрували, що імунні клітини кісткового мозку, які називаються макрофагами, виділяють GPNMB, який зв’язується з рецептором GPR39, сприяючи відновленню серця. Ці відкриття пропонують нове розуміння того, як серце самозцілюється, і можуть призвести до нових методів лікування, спрямованих на покращення функції серця та запобігання прогресуванню серцевої недостатності.

Дослідження було опубліковано в Nature Cardiovascular Research.

Кожні 40 секунд у когось у Сполучених Штатах трапляється серцевий напад — головна причина серцевої недостатності. Ці порушення серцевого ритму послаблюють серце і спричиняють утворення рубців, що знижує здатність серця ефективно перекачувати кров. І хоча ця рубцева тканина спочатку утворюється для підтримки структури серця, вона залишається назавжди, напружуючи вцілілий м’яз і зрештою призводячи до серцевої недостатності.

Попередні клінічні дослідження показали, що GPNMB, або глікопротеїн неметастатичного протеїну меланоми B, був сильно пов’язаний із серцево-судинними наслідками в осіб із серцевою недостатністю. Однак не було зрозуміло, чи нестача білка безпосередньо відповідає за розвиток серцевої недостатності після серцевого нападу.

Ця важлива відмінність — чи є GPNMB лише асоційованим біомаркером, чи тим, що відіграє причинно-наслідкову роль — визначає, чи можна вважати білок терапевтичною мішенню для майбутніх досліджень.

Використовуючи мишачі моделі, дослідники вперше встановили, що GPNMB не експресується самим серцем, а виробляється запальними клітинами, що походять із кісткового мозку. Після серцевого нападу ці макрофаги подорожують до місця пошкодження в серці, де вони експресують GPNMB.

Команда провела “генні нокаути” — інактивувавши ген GPNMB — і трансплантацію кісткового мозку та спостерігала, що миші без гена GPNMB демонстрували значно гірші результати після серцевого нападу, включаючи більшу частоту розривів серця, смертельного ускладнення, яке також спостерігається у пацієнтів із серцевою недостатністю.

І навпаки, миші з нормальною експресією GPNMB, яким вводили додаткову дозу циркулюючого білка GPNMB, продемонстрували покращену функцію серця та зменшення рубців. Через чотири тижні після симуляції серцевого нападу у 67% тварин, у яких був відсутній ген GPNMB, спостерігався сильний фіброз або рубцювання, порівняно з лише 8% тварин у контрольній групі.

На додаток до ідентифікації GPNMB як сигнальної молекули, яка впливає на різні типи клітин, дослідники виявили, що вона зв’язується з GPR39, який раніше вважався рецептором-сиротою, або рецептором, партнер зв’язування якого невідомий. Ця взаємодія запускає каскад сигналів, які сприяють регенерації тканин і обмежують утворення рубців.

Серцево-судинні захворювання, пізніми ускладненнями яких є серцева недостатність, є серйозною проблемою для здоров’я, на яку припадає приблизно одна третина всіх смертей у світі. Незважаючи на його поширеність, немає доступних методів лікування, які безпосередньо підвищують здатність серця відновлюватися після серцевого нападу.

Нове дослідження демонструє потенціал GPNMB як терапевтичного засобу, а також GPR39 як мішені, що може обмежити утворення рубців, покращити роботу серця та запобігти серцевій недостатності.

Це дослідження також може мати ширші наслідки для розуміння відновлення тканин в інших органах. Оскільки GPNMB експресується в багатьох тканинах, майбутні дослідження вивчатимуть його роль у відновленні мозку, нирок та інших органів, уражених ішемічним ушкодженням.

ДЖЕРЕЛО: https://medicalxpress.com/

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