Колхицин, препарат, который используется для лечения подагры, имеет положительный побочный эффект, заключающийся в снижении риска сердечного приступа у пациентов, принимающих его. И наоборот, таксол, лекарство от рака, имеет противоположный эффект; повышение риска сердечной недостаточности.
У обоих этих препаратов общее то, что они действуют на микротрубочки – сеть волокон внутри сердечных клеток, которые обеспечивают внутреннюю структурную поддержку. Предыдущие исследования, включая данные пациентов-людей и экспериментальные модели сердечной недостаточности, предполагали связь между сердечной недостаточностью и повышенной плотностью микротрубочек, но механизмы, лежащие в основе этой связи, не были ясны.
"Хотя было известно, что изменения микротрубочек связаны с прогрессированием сердечной недостаточности, никто не понимал, как это происходит," говорит Long-Sheng Song, M.D., доцент кафедры внутренней медицины Медицинского колледжа Карвер Университета Айовы. "Наше исследование предоставляет первые убедительные доказательства того, как увеличение плотности микротрубочек вызывает сердечную недостаточность."
Новое исследование, опубликованное в феврале. 11 в журнале Circulation, показывает, что колхицин, который снижает плотность микротрубочек, защищает нормальную функцию сердечной мышцы и увеличивает выживаемость мышей с сердечной недостаточностью, в то время как таксол, который увеличивает плотность микротрубочек, ускоряет повреждение сердечной мышцы при сердечной недостаточности.
В частности, команда UI во главе с Сонгом и автором первого исследования Цаймэем Чжаном, Ph.D., обнаружили, что увеличение плотности микротрубочек приводит к тому, что специализированный белок, называемый юнктофилин-2 (JP2), перемещается в неправильное клеточное место назначения. Это аномальное перераспределение JP2 приводит к потере нормальной функции сердечных клеток и, в конечном итоге, к сердечной недостаточности.
"Изменения плотности микротрубочек напрямую влияют на то, где находится юнктофилин-2 внутри клетки," Песня объясняет. "Если юнктофилин-2 находится не по назначению, то клетка не может функционировать должным образом, что приводит к развитию и прогрессированию сердечной недостаточности."
Расположение, расположение, расположение
Белок JP2 имеет решающее значение для нормальной организации важного компонента мембранной сети сердечной мышцы, называемого поперечными канальцами или Т-канальцами. Эти Т-канальцы необходимы для передачи электрических и химических сигналов, вызывающих сердцебиение.
Исследование UI показывает, что повышенная плотность микротрубочек приводит к аномальной локализации JP2 от участков Т-канальцев к периферии сердечной клетки. Исследователи показывают, что эта аномальная картина распределения также наблюдается на животных моделях сердечной недостаточности и сердечной мышцы человека.
Используя мышиную модель сердечной недостаточности, исследователи UI обнаружили, что уменьшение плотности микротрубочек с помощью колхицина против подагры предотвращает аномальное перераспределение JP2, предотвращает разрушение Т-канальцев и защищает мышей от сердечной недостаточности.
"Полученные данные позволяют предположить, что колхицин можно рассматривать как средство лечения пациентов с сердечной недостаточностью," говорит песня. "Исследование также предполагает, что будущие подходы, направленные непосредственно на юнктофилин-2, могут стать потенциальной стратегией лечения сердечной недостаточности."