Исследования в Университете штата Вашингтон проливают новый свет на одну молекулу, которую можно использовать для лечения сердечного заболевания, которое может привести к инсульту, сердечному приступу и другим формам сердечных заболеваний.
Эта молекула – мавакамтен. Ученые из отдела интегративной физиологии и неврологии Университета штата Вашингтон обнаружили, что он подавляет чрезмерную силу, создаваемую гиперсокращающимися мышечными клетками в сердце человека.
Исследование, опубликованное в British Journal of Pharmacology, особенно важно для людей с гипертрофической кардиомиопатией – генетическим заболеванием, при котором стенка левого желудочка сердца увеличена. Если не лечить, гипертрофическая кардиомиопатия может привести к сердечному фиброзу, инсульту, сердечному приступу, сердечной недостаточности, другим формам сердечных заболеваний и состоянию, известному как синдром внезапной аритмической смерти.
"Слишком сильное сокращение приводит к утолщению и жесткости сердца, при котором сердце сокращается так сильно, что оно не может должным образом наполняться кровью, когда оно расслабляется," сказал Питер Авинда, первый автор статьи и научный руководитель лаборатории Бертрана Таннера в Университете штата Вашингтон. "Это приводит к тому, что с каждым ударом сердца из сердца выталкивается меньше крови, и, в свою очередь, меньше крови перекачивается по всему телу, как и положено."
Гипертрофическая кардиомиопатия одинаково поражает мужчин и женщин. Примерно 1 из каждых 500 человек болеет этим заболеванием.Хотя есть некоторые генетические маркеры для его обнаружения, большинство людей обнаруживают свое состояние только после сердечного приступа, который часто заканчивается визитом в больницу.
Исследование
Проект является результатом сотрудничества лаборатории Таннера в Пуллмане и лаборатории Кена Кэмпбелла в Университете Кентукки. Кэмпбелл управляет биобанком сердца человека, куда он отправляет образцы тканей, замороженные в жидком азоте, Таннеру, который является главным исследователем исследования.
После прибытия в Пуллман сердечная ткань была разморожена, снята кожа, чтобы удалить клеточную мембрану, и обрезана до нужных размеров для эксперимента.
Затем на некоторые из подготовленных образцов ткани наносили три микрограмма лекарственного средства мавакамтен; другие образцы не получали препарат и были помечены как контрольные.
Чтобы активировать сокращение мышц, Авинда нанесла на ткани кальций.
"По мере того, как мы увеличиваем концентрацию кальция, он способствует сокращению, и мышца переходит от расслабленной к сокращенной, поэтому мы тестировали препарат на этих различных уровнях силы," Авинда сказал.
Он обнаружил, что препарат снижает максимальную силу сокращения почти на 20-30% по сравнению с контролем.
"Препарат успешен, потому что он является ингибитором миозина, который является одним из белков, необходимых для процесса сокращения мышц," Авинда сказал. "Исследования показывают, что это может быть хорошим кандидатом для лечения гипертрофической кардиомиопатии."
Совместное исследование стало возможным благодаря донорам органов и их семьям. Работа была оплачена грантом в размере 300000 долларов от Американской кардиологической ассоциации Таннеру и Кэмпбеллу.
Эти первоначальные исследования помогли Таннеру и Кэмпбеллу добавить еще 2 доллара.Грант в размере 8 миллионов от Национальных институтов здравоохранения для поддержки дополнительной работы в этой области в течение следующих 4 лет.
Следующие шаги
Одна из следующих целей исследовательской группы – увидеть, как мыши с человеческой мутацией гипертрофической кардиомиопатии реагируют на препарат.
Авинда сказал, что исследование мышей, экспрессирующих человеческий ген, важно, потому что оно может обеспечить связь с тем, что наблюдается у людей.
"Когда мы видим те же эффекты в образцах мышей, которые мы видим в тканях человека, лекарство делает то, для чего оно предназначено," он сказал. "Оба исследования действительно помогают укрепить наше понимание и информируют нас о происходящем."