Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

Suara saintis beralih untuk penguncupan untuk memperbaiki penyakit jantung

Anonim

Buat pertama kalinya, para saintis di The Ohio State University telah merekabentuk reseptor kalsium baru untuk jantung menyesuaikan kekuatan denyutan jantung dalam model haiwan. Penyelidikan ini diterbitkan dalam talian oleh jurnal Nature Communications .

iklan


Pasukan yang diketuai oleh Jonathan Davis, seorang profesor dan biophysicist dengan The Ohio State University Davis Heart dan Institut Penyelidikan Lung, membangunkan pendekatan kejuruteraan protein dengan menyesuaikan keupayaan jantung untuk bertindak balas terhadap kalsium, yang merupakan isyarat untuk penguncupan. Menggunakan versi troponin C yang diubahsuai (TnC L48Q), kajian mereka menunjukkan ia dapat meningkatkan atau terapeutik mengekalkan fungsi jantung dan prestasi kardiovaskular pada tikus tanpa kesan berbahaya yang biasa dilihat dengan agen lain yang meningkatkan penguncupan otot jantung.

"Pada dasarnya, ia seperti menyesuaikan dail radio untuk menyesuaikan muzik yang ingin anda dengar. Jika anda tidak menyesuaikan radio atau reseptor, isyarat hanya akan dilalui oleh yang tidak dapat dikesan, " kata Davis. "Apabila kita mengubah suai, atau menala reseptor, ia dapat mendapatkan mesej yang betul untuk memberitahu otot jantung betapa sukar untuk dikontrak."

Davis berkata kebanyakan penyakit otot jantung melibatkan masalah dengan penguncupan. Banyak strategi meningkatkan isyarat kalsium untuk meningkatkan penguncupan jantung. Walau bagaimanapun, mereka berbuat demikian dengan mengorbankan fungsi lain. Ini boleh menyebabkan kesan sampingan yang negatif, seperti aritmia dan kematian sel, dan akhirnya meningkatkan kematian.

Pasukan ini menilai TnC L48Q dalam patologi jantung umum - infarksi miokardium, atau serangan jantung. Berbanding dengan kumpulan kawalan infark, tikus TnC L48Q mempunyai fungsi jantung yang lebih baik dan prestasi kardiovaskular. Terdapat juga tanda-tanda kegagalan jantung kongestif atau peningkatan mortaliti, kedua-duanya diperhatikan dalam kumpulan kawalan.

Apabila menilai kesan jangka panjang dan potensi terapeutik TnC L48Q, para penyelidik menunjukkan peningkatan yang stabil dan ketara dalam fungsi jantung, prestasi kardiovaskular, dan pembentukan semula yang lebih buruk berbanding dengan kumpulan kawalan. Ini menghasilkan kehidupan yang lebih baik.

"Ia telah lama dianggap bahawa mengubah reseptor akan tidak berkesan, bahawa ia adalah lebih baik untuk menukar isyarat kalsium Kami melihat bukti yang kuat tidak seperti itu. Menukar reseptor kalsium mempunyai kesan yang lebih besar dan lebih selamat, " kata Vikram Shettigar, pengarang utama kajian ini.

Para saintis melaporkan keputusan ini dicapai dengan menggantikan hanya jumlah sederhana reseptor TnC yang asal melalui terapi gen. Ini menjadikannya lebih cenderung bahawa strategi ini akan menjadi pilihan rawatan yang berdaya maju dan diperibadikan pada masa akan datang.

Lebih-lebih lagi, Davis percaya penemuan ini dapat membuka pintu untuk rawatan baru terhadap penyakit jantung. Dalam kerja in vitro sebelum ini, pasukan telah menyesuaikan beberapa reseptor TnC yang direka untuk memerangi pelbagai masalah jantung. Pasukan ini juga mengusahakan kejuruteraan kalsium lain untuk pelbagai penyakit, seperti tekanan darah tinggi dan aritmia jantung. Sebagai contoh, dalam kajian model haiwan yang sedang berjalan, Davis berkata terdapat petunjuk awal bahawa reseptor sejagat, kalmodulin, juga boleh ditala tanpa kesan buruk.

Seterusnya, penyelidik berhasrat untuk menguji reseptor TnC yang direka bentuk dalam model haiwan besar.

iklan



Sumber Cerita:

Bahan yang disediakan oleh Pusat Perubatan Wexner Ohio State University . Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.


Rujukan jurnal :

  1. Vikram Shettigar, Bo Zhang, Sean C. Little, Hussam E. Salhi, Brian J. Hansen, Ning Li, Jianchao Zhang, Steve R. Roof, Hsiang-Ting Ho, Lucia Brunello, Jessica K. Lerch, Noah Weisleder, Vadim V Fedorov, Federica Accornero, Jill A. Rafael-Fortney, Sandor Gyorke, Paul ML Janssen, Brandon J. Biesiadecki, Mark T. Ziolo, Jonathan P. Davis. Troponin C yang direka secara rasional memodulasi fungsi dan prestasi jantung dalam vivo dalam kesihatan dan penyakit . Komunikasi Alam, 2016; 7: 10794 DOI: 10.1038 / ncomms10794