Исследователи определили фермент, который вызывает остановку сердца

Согласно новым исследованиям, совсем скоро может появится новый метод лечения сердечной недостаточности. Исследовательская группа - в том числе ученых из Johns Hopkins Medicine - утверждает, что был обнаружен фермент, который вызывает остановку сердца.  

Результаты исследований опубликованы в журнале Nature.

При сердечной недостаточности орган не может перекачивать достаточно крови и кислорода по всему организму, чтобы питать другие органы. Факторы риска данного состояния – это диабет, высокое кровяное давление и болезни сердца.

Для сердца, чтобы нормально функционировать, проводящие пути должны быть в рабочем состоянии. Химические вещества — оксид азота и натрийуретический пептид стимулируют каждый путь для получения сигнальной молекулы гуанозинмонофосфата (цГМФ), которая активирует белок, называемый PKG – влияющий на сердечную мышцу. Нарушения в проводящих путях являются причиной большинства случаев сердечной недостаточности.

Прошлые исследования профессора Давида Касса обнаружили, что фермент под названием PDE-5 отвечает за нарушения в проводящих путях сердца. В ходе исследования ученые обнаружили, что фермент PDE-9 отвечает за нарушения в других проводящих путях сердца.

Более ранние исследования показали, что избыток PDE-5 приводит к повреждению проводящего пути сердца, сталкиваясь с сигнальной молекулой цГМФ и белком PKG.

В последнем исследовании ученые обнаружили, что избыток PDE-9 вызывает сердечную недостаточность, мешая цГМФ во втором проводящем пути сердца. PDE-9 ускоряет распад цГМФ, что уменьшает производство белка PKG. Это может привести к образованию рубцов и повреждению в сердечной мышце.

Эти ультразвуковые изображения сердца мыши показывают, как наличие PDE-9 приводит к нарушению функции сердца (левый нижний угол), в то время как отсутствие PDE-9 защищает сердечную функцию (правый нижний угол).

"Как пьеса с несколькими действующими лицами, функция сердечной мышцы является результатом сложного, но совершенно синхронного взаимодействия нескольких белков, ферментов и гормонов. Наши исследования показывают, что, как и две сюжетные линии, которые сходятся в конце пьесы, PDE-5 и PDE-9 являются независимыми ферментами, каждый из которых ведет к повреждению сердечной мышцы, но делает это с помощью различных средств”, комментирует результаты исследования ведущий исследователь Донг Ли.

Ученые отмечают, что лекарства, которые блокируют деятельность PDE-9, проходят тестирование при болезни Альцгеймера и могут быть использованы для лечения сердечной недостаточности.

“Мы считаем, что определение PDE-9 дает нам возможность создания высокоточных методов лечения, которые предназначаются для второго пути и предотвращают сбой в обоих путях”, — говорит Касс.

В эксперименте ученые давали мышам с сердечной недостаточностью ингибитор PDE-5, ингибитор PDE-9 или плацебо в течение 4 недель. Они обнаружили, что мыши, получавшие PDE-5 или PDE-9, показали значительные улучшения сердечной мышечной массы и ее функции.

“С практической точки зрения”, — добавляет Касс, “это подтверждает, что сохранение функции в одном пути может предотвратить развитие заболевания”.

Далее исследователи давали мышам химическое вещество, которое деактивирует проводящий путь, который регулирует PDE-5. При получении ингибиторов PDE-5 ученые обнаружили, что препараты не оказывают никакого влияния на функцию сердца. Лечение мышей с ингибитором PDE-9, однако, привело к значительным улучшениям в работе сердца.