nykyiset farmaseuttiset hoidot sydämen vajaatoiminta-mukaan lukien ACE: n estäjät ja beetasalpaajat-keskittää yrittää pysäyttää noidankehä sydänlihaksen menetys rasitus edelleen vahingoittaa jäljellä sydänlihakseen, aiheuttaa enemmän soluja kuolee, selittää UT Southwest lääkäri-tutkija Hesham A. Sadek, MD, Ph. D., professori Sisätautien molekyylibiologian, ja biofysiikan. Ei ole olemassa hoitoja rakentaa sydänlihaksen.

yhdeksän vuotta sitten Sadek kollegoineen havaitsi, että hiirensydämet voivat uusiutua, jos ne vaurioituvat ensimmäisten elinpäivien aikana sydänmyosyyttien, sydämen supistusvoiman aiheuttavien solujen jakautumisen siivittämänä. Tämä kapasiteetti on kuitenkin täysin menettänyt 7 päivää vanha, äkillinen käännekohta, jossa jakautuminen näiden solujen dramaattisesti hidastuu ja solut itse suurenevat. Syyt siihen, miksi nämä solut vähitellen hidastuvat ja lakkaavat jakautumasta, ovat olleet epäselviä.

Sadek ryhmineen havaitsi vuonna 2013, että Meis1-niminen proteiini, joka kuuluu geenien toimintaa sääteleviin transkriptiotekijöihin, on keskeisessä roolissa sydänsolujen jakautumisen pysäyttämisessä. Kuitenkin, hän selittää, vaikka tämän geenin poistaminen hiiriltä pidentää sydänsolujen jakautumisen ikkunaa, tämä vaikutus on ohimenevä – sydänsolut, jotka puuttuvat tästä geenistä, lopulta hidastavat ja pysäyttävät niiden lisääntymisen.

tutkijat pohtivatkin, onko käytössä turhia mekanismeja, jotka pysäyttävät sydänsolujen jakautumisen silloinkin, kun Meis1 puuttuu. Tätä varten he katsoivat, mitkä muut transkriptiotekijät voisivat seurata meis1: n toimintaa sydänsoluissa, kun ne jakaantuvat nopeasti ja sitten hidastuvat pysähtymään syntymän jälkeisinä päivinä. He löysivät nopeasti yhden nimeltä Hoxb13, joka sopii laskuun. Muiden HOX-perheen proteiinien on sadekin mukaan osoitettu toimivan meis1: n esiliinoina muuntyyppisissä soluissa kuljettaen Meis1: tä solun tumaan.

ymmärtääkseen paremmin Hoxb13: n roolia sydänsoluissa tutkijat geenimanipuloivat hiiriä, joista hoxb13: a koodaava geeni poistettiin. Nämä hiiret käyttäytyivät paljolti samoin kuin ne, joissa vain meis1-geeni poistettiin-sydänsolujen nopean jakautumisen ikkuna kasvoi, mutta sulkeutui silti muutamassa viikossa. Kun tutkijat sammuttivat hoxb13: n aikuisten hiirten sydämissä, niiden solunjakautumisessa oli lyhyt elpyminen, joka riitti estämään progressiivisen heikkenemisen indusoidun sydänkohtauksen jälkeen, mutta ei riittävästi edistämään merkittävää elpymistä.

kuitenkin, kun tutkijat poistivat sekä meis1: n että Hoxb13: n geenit, näiden hiirten sydänsolut näyttivät palaavan varhaisempaan kehitysvaiheeseen, jolloin niiden koko pieneni ja lisääntyi enemmän. Näiden hiirten aiheuttama sydänkohtaus paransi nopeasti sen veren määrää, jonka jokainen lyönti saattoi karkottaa sydämestä. Heidän sydämensä toiminta oli lähes palautunut normaaliksi.

selvin todistein siitä, että Meis1 ja Hoxb13 toimivat yhdessä sydänsolujen jakautumisen pysäyttämiseksi syntymän jälkeisinä päivinä, Sadek ja hänen kollegansa etsivät, mikä voisi puolestaan säädellä näitä proteiineja. Heidän kokeensa viittaavat siihen, että vastaus on kalsineuriini, proteiini, joka vastaa muiden proteiinien aktiivisuuden säätelystä poistamalla niiden fosfaattiryhmät.

koska kalsineuriinilla on keskeinen rooli monissa sairauksissa ja muissa sairauksissa, kuten reumaattisessa niveltulehduksessa, skitsofreniassa, diabeteksessa ja elinsiirrossa, markkinoilla on jo useita lääkkeitä, jotka kohdistuvat tähän proteiiniin. Sadekin mukaan on mahdollista, että muita lääkkeitä voitaisiin kehittää niin, että ne kohdistuisivat suoraan Meis1: een ja Hoxb13: een. Tutkijat voivat lopulta pystyä kehittämään strategioita käynnistää sydänsolujen jakautumisen yhden lääkkeen tai yhdistelmien kautta, jotka kohdistuvat mihin tahansa osaan tätä säätelypolkua, hän lisää.

”rakentamalla tarinaa sydänsolujen jakautumisen perusmekanismeista ja siitä, mikä estää sen”, Sadek sanoo, ”Olemme nyt huomattavasti lähempänä mahdollisuutta valjastaa nämä polut ihmishenkien pelastamiseksi.”