С помощью исследований на животных может быть разработан новый способ лечения болезней сердца

С помощью исследований на животных может быть разработан новый способ лечения болезней сердца

При помощи лабораторных экспериментов на мышах ученые из университета Джонса Хопкинса продемонстрировали, что блокирование деятельности сигнального белка в мышечных клетках сердца смягчает даже самые негативные последствия для сердца вследствие повышенного артериального давления. Сюда входят разрастание сердечной мышцы, формирование рубцовой ткани и замедление роста кровеносных сосудов. Так, команда ученых из университета Джонса Хопкинса обнаружила, что осуществленное ими вмешательство остановило секрецию трансформирующего фактора роста бета (ТФР-бета) в определенном местоположении, а именно в клеточных рецепторах 2-го типа в мышечных клетках сердца. Блокируя его деятельность в клетках данного типа, оказалось возможным предотвратить развитие гипертрофии, фиброза и ангиогенеза, поскольку это останавливало бесконтрольную передачу сигнала ТФР-бета, что типично наблюдается во всех немышечных типах клеток в кровеносных сосудах и волокнистой соединительной ткани при сердечной недостаточности. Хотя, блокирование передачи сигнала ТФР-бета в немышечных клетках не останавливало прогрессирование болезни.

В процессе нескольких десятков различных экспериментов с использованием генетически модифицированных мышей или химических веществ для выборочной блокировки различных сигнальных путей ТФР-бета, исследователи смогли точно определить, где сигнальный белок оказывает наибольшее влияние на работу сердца и как его беспрепятственная активность провоцировала болезни сердца.

«Теперь, когда мы знаем об основной и специфической отрицательной роли ТФР-бета в развитии основных клинических форм болезней сердца, мы можем попытаться с помощью лабораторных экспериментов разработать медикаментозную терапию, нацеленную на эти специфические клетки, которая сможет остановить цепную реакцию в сердечной мышце, а именно в клеточных рецепторах ТФР-бета 2-го типа», — говорит старший исследователь работы, врач — кардиолог Дэвид Касс. Доктор медицины Касс работает профессором в школе медицины университета Джонса Хопкинса и Институте сердечно-сосудистых заболеваний при этом университете. Исследование, которое возглавил Касс, будет опубликовано в июньском номере Журнала клинических исследований (Journal of Clinical Investigation). Оно впервые демонстрирует, как активизируется ТФР-бета различными типами клеток сердца, и в результате чего развивается сердечная недостаточность, основная клиническая форма болезней сердца. Около 6 миллионов американцев страдают от этого заболевания.

По словам Касса, предыдущее исследование показало, что ТФР-бета играет разнородную роль при различных болезнях сердца, уменьшая воспаление артерий при одних, и ухудшая работу клапана и кровеносных сосудов при других, к примеру, при такой болезни, как синдром Марфана. До сих пор, однако, не было объяснения тому, почему возникают данные различия, какие клетки контролируют сигнал ТФР-бета, и какие ферменты активизируются в результате. В ходе данного нового исследования ученые также обнаружили, что у мышей с вызванной артериальной гипертензией блокирование клеточных рецепторов ТФР-бета 2-го типа останавливало активность другого вида регулирующего белка, под названием активированная киназа ТФР-бета (англ. сокр. TAK-1). Его активация, похоже, играет ключевую роль в разрастании сердечной мышцы и секреции белка, связанного с рубцеванием, а также других белков, связанных с формированием кровеносных сосудов.

Исследователи начали свою работу с введения животным антител, нейтрализующих ТФР-бета, чтобы посмотреть, могут ли они регулировать передачу сигнала ТФР-бета, приводящую к ухудшению работы сердца. Но болезнь прогрессировала у мышей с повышенным артериальным давлением, и передача сигнала ТФР-бета сохранялась в мышечных клетках даже при том, что она была остановлена в других клетках сердца. Деятельность двух других видов белков, тесно связанных с ТФР-бета, также была подорвана, но активность белка Smad была остановлена только снаружи мышечных клеток, а производство TAK-1 продолжалось. Это заставило Касса и его команду исследовать, что в мышечных клетках происходило иначе.

Последующее испытание на мышах, выращенных селективно, у которых недоставало одного из двух рецепторов ТФР-бета в мышечных клетках, показало, что только блокирование клеточного рецептора ТФР-бета 2-го типа прекращало деятельность Smad и TAK-1, останавливая разрастание и рубцевание. Блокирование клеточного рецептора ТФР-бета 1-го типа не останавливало деятельность TAK-1, и передача сигнала ТФР-бета, ускоряющая развитие болезни, сохранялась в немышечных клетках сердца. Исследователи планируют провести дополнительные испытания химических веществ на животных, которые блокируют TAK-1, в качестве потенциального метода лечения сердечной недостаточности и других видов болезней сердца.


Источник:
medicaldaily.com
Перевод:
Serdechno.ru