Нові шляхи лікування серцевої недостатності: розкриття захисного механізму в серцевих міоцитах

Розуміння механізмів загибелі та виживання клітин має вирішальне значення, коли йдеться про такі захворювання, як серцева недостатність, яка вражає мільйони людей у всьому світі. Тепер дослідники з Японії виявили механізм, який захищає серцеві міоцити від ішемії або недостатнього кровопостачання.

У своєму дослідженні, опублікованому в Nature Communications, дослідники з Токійського медичного та стоматологічного університету (TMDU) в Японії визначили клітинний сигнальний шлях, який стимулює захисні механізми в серцевих міоцитах, що потенційно відкриває шляхи для розробки нових методів лікування.

Сімейство білків Forkhead box O (FoxO) бере участь у багатьох клітинних функціях, і їх клітинна активність жорстко контролюється. Уточнюючи далі, доктор Маедзіма Ясухіро, автор дослідження, каже: «Найбільш загадковим аспектом клітинної функції FoxO є те, що вона регулює як механізми, що сприяють загибелі клітин, так і механізми, що пригнічують їх, навіть в одних і тих самих клітинах».

Таким чином, дослідники TMDU зосередилися на ролі FoxOs, а також на стерильній 20-подібній кіназі 1 (Mst1) у ссавців, яка, як відомо, взаємодіє з FoxOs для регулювання таких процесів, як виживання клітин. Вони виявили, що Mst1 зв'язується з FoxO1 і фосфорилює його.

Крім того, коли і Mst1, і FoxO1 експресувалися разом у серцевих міоцитах, це підвищувало активність генів, які виробляють захисні антиоксиданти, одночасно пригнічуючи гени, що беруть участь у загибелі клітин.

Але як працює цей захисний механізм? Щоб відповісти на це питання, дослідники уважніше розглянули гени, на які спрямований FoxO1. Вони виявили, що гени антиоксидантів мають сайти зв’язування як для FoxO1, так і для іншого білка під назвою C/EBP-β, тоді як гени, залучені до загибелі клітин, мають сайти зв’язування лише для FoxO1.

Згодом подальші експерименти показали, що в присутності FoxO1, Mst1 фосфорилює C/EBP-β. Це збільшило зв’язування FoxO1-C/EBP-β, що потім стимулювало вироблення антиоксидантів та інші механізми, що сприяють виживанню.

Який вплив має цей механізм на клітини серця? У мишей, які були генетично модифіковані на відсутність FoxO1 або C/EBP-β у серці, вплив ішемії протягом чотирьох годин фактично призводить до збільшення кількості мертвої серцевої тканини.

З іншого боку, коли мишей, у яких був відсутній FoxO1, сконструювали для експресії форми фосфорильованого C/EBP-β, кількість мертвої тканини в серці зменшилася. У сукупності ці результати показали, що ця взаємодія Mst1-FoxO1-C/EBP-β захищає серце від ішемії.

У довгостроковій перспективі ці відкриття можуть прокласти шлях до розробки нових методів лікування серцевої недостатності. «Якщо рівень фосфорилювання C/EBP-β можна підвищити без активації Mst1, можливо, буде сприяти виживанню клітин без активації шкідливих функцій Mst1», — пояснює професор Джунічі Садосіма.

Іншими словами, препарати, які можуть вибірково сприяти захисним функціям Mst1, допоможуть захистити серцеві міоцити у разі загрозливих для життя станів, таких як серцева недостатність.

Таким чином, це дослідження не тільки покращує наше розуміння механізмів, які керують загибеллю та виживанням клітин, але також дає нову надію пацієнтам із серцевою недостатністю.

ДЖЕРЕЛО: Medical Express

На платформі Accemedin багато цікавих заходів! Аби не пропустити їх, підписуйтесь на наші сторінки! Facebook. Telegram. Viber. Instagram.