Пятница, 23 февраля, 2024
ДомойЗдоровьеНовый рубеж в кардиоонкологии: мощные белки защищают клетки сердца от повреждения химиотерапией

Новый рубеж в кардиоонкологии: мощные белки защищают клетки сердца от повреждения химиотерапией

- Advertisement -

Исследователи из Иллинойского университета в Чикаго определили механизм, с помощью которого ферменты клеток сердца могут предотвратить повреждение химиотерапевтическими препаратами. Это открытие имеет потенциал для персонализированных медицинских подходов к химиотерапии, потенциально повышая защиту клеток сердца и прокладывая путь для будущих исследований болезней сердца и других состояний.

Исследователи из Университета Иллинойса в Чикаго открыли новый процесс, с помощью которого ферменты могут помочь уменьшить повреждение сердца у пациентов, проходящих химиотерапию.

Эти ферменты, обычно расположенные в митохондриях клетки — электростанциях, производящих энергию, — мигрируют в ядро ​​клетки, когда клетки сердца испытывают стресс от определенных химиотерапевтических препаратов. Перемещение этих ферментов, по-видимому, способствует выживанию этих клеток. Статья была опубликована 19 июля в журнале Связь с природой.

Рост кардиоонкологии и ее вызовы

«Поскольку химиотерапия становится все более и более эффективной, у нас появляется все больше и больше выживших после рака. Но трагедия заключается в том, что у многих из этих выживших сейчас проблемы с сердечной недостаточностью», — объяснил соавтор Санг Гинг Онг, доцент кафедры фармакологии и медицины.

Эта неблагоприятная тенденция привела к появлению новой области — кардиоонкологии, которая в первую очередь исследует механизмы, с помощью которых химиотерапевтические препараты повреждают митохондрии клеток сердца. Исследовательская группа стремилась изучить альтернативную точку зрения: почему сердца некоторых пациентов невосприимчивы к повреждениям? Могут ли быть уникальные аспекты их клеток, обеспечивающие эту защиту?

Индуцированные человеком плюрипотентные клетки сердца, полученные из стволовых клеток

Индуцированные человеком плюрипотентные клетки сердца, полученные из стволовых клеток (кардиомиоциты), показывают сердечные белки актинин (красный) и тропонин Т (зеленый), а также ядро ​​(синий). Кредит: изображение адаптировано из исследовательской работы.

Раскрытие механизмов защиты клеток сердца

Во-первых, команда обнаружила, что когда клетки сердца подвергались химиотерапии, митохондриальные ферменты перемещались в ядро ​​клетки — необычное явление. Однако исследователи не были уверены, была ли эта миграция фермента ответственна за повреждение клетки или ее защиту, объяснил доктор Джалис Рехман, соавтор и руководитель отдела биохимии и молекулярной генетики UIC.

«Мы действительно не знали, как все пойдет», — сказал он.

Чтобы прояснить эту двусмысленность, команда создала версии ферментов, которые специально нацелены на ядро, минуя митохондрии. Они обнаружили, что это преднамеренное перемещение фермента укрепило клетки, эффективно повысив их выживаемость. Этот защитный механизм наблюдался как у клеток сердца, полученных из стволовых клеток человека, так и у мышей, подвергшихся химиотерапии.

«Похоже, это новый механизм, с помощью которого клетки сердца могут защищаться от повреждений, вызванных химиотерапией», — сказал Рехман, который также является членом Онкологического центра Университета Иллинойса.

Новые клинические возможности и будущие исследования

Это открытие предполагает новый клинический потенциал. Врачи могли бы анализировать отдельных пациентов, чтобы определить, могут ли их сердечные клетки, созданные из персонализированных стволовых клеток, защитить себя от химиотерапии, перемещая свои ферменты из митохондрий в ядро ​​клетки. Этот процесс будет включать забор крови у пациента, создание стволовых клеток из клеток крови, а затем использование этих персонализированных стволовых клеток для создания клеток сердца, генетически идентичных собственным клеткам сердца пациента.

«Оценка повреждения, вызванного химиотерапией, и движения ферментов из митохондрий в ядро ​​этих сердечных клеток в лаборатории поможет определить вероятную реакцию пациента на химиотерапию», — сказал Рехман.

Для пациентов с неадекватной защитой можно усилить эту защиту, увеличив подвижность ферментов и укрепив клетки сердца.

Исследователи рады провести дальнейшие исследования, чтобы определить, может ли этот подход помочь предотвратить повреждение сердца от других состояний, таких как высокое кровяное давление и сердечные приступы, и можно ли его применять к другим клеткам, например, к клеткам кровеносных сосудов.

Ссылка: «Ядерная транслокация митохондриальных дегидрогеназ как адаптивный кардиозащитный механизм», авторы Шубхи Шривастава, Приянка Гаджвани, Джордан Джусма, Хироэ Миямото, Юджон Квон, Арундати Яна, Питер Т. Тот, Геге Ян, Санг-Гинг Онг и Джалис Рехман, 19 июля 2023 г., Связь с природой.
DOI: 10.1038/s41467-023-40084-5

Другими авторами статьи являются Шубхи Шривастава, Приянка Гаджвани, Джордан Джусма, Хиро Миямото, Юджон Квон, Арундати Джана, Питер Тот и Геге Ян, все из Медицинского колледжа UIC. Исследование финансировалось за счет грантов Национальные институты здоровья и Американская кардиологическая ассоциация.

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме