Исследование показывает, что происходит на клеточном уровне; результаты могут привести к новым лекарственным препаратам
Мужчины с диабетом в 2,4 раза чаще страдают от сердечной недостаточности, чем не диабетики, а женщины — в пять раз чаще.
Новое исследование Медицинской школы Университета Лойолы в Чикаго Стритч показывает, как на клеточном уровне диабет может вызвать сердечную недостаточность. По словам исследователей, полученные результаты могут привести к появлению лекарств для лечения и, возможно, предотвращения сердечной недостаточности у пациентов с диабетом.
Исследование из лаборатории доктора философии Джонатана А. Кирка опубликовано в журнале Американского общества клинических исследований. JCI Insight. Доктор Кирк является доцентом кафедры клеточной и молекулярной физиологии Медицинского факультета Университета Лойолы в Чикаго.
В здоровом сердце микроскопические решетчатые структуры, называемые миофиламентами, заставляют сокращаться клетки сердечной мышцы. Ячейки работают согласованно, заставляя сердце сокращаться и расслабляться с каждым ударом. У пациентов, страдающих сердечной недостаточностью, клетки сердечной мышцы становятся слабее, и, следовательно, сердце не перекачивает достаточное количество крови для удовлетворения потребностей организма. Пациент испытывает такие симптомы, как одышка, усталость и отек в ногах. Сердечная недостаточность в конечном итоге может привести к летальному исходу.
В исследовании Loyola исследователи сосредоточились на молекуле под названием метилглиоксаль. Когда организм превращает пищу в химическую энергию, образуются отходы, в том числе метилглиоксаль. Обычно организм делает эффективную работу по очистке метилглиоксаля. Но процесс очищения у диабетиков работает не так хорошо, что позволяет накапливать метилглиоксаль. Метилглиоксаль присоединяется к ключевым строительным блокам белков, которые могут влиять на их функционирование.
Исследователи исследовали ткани сердца из трех групп: люди без сердечной недостаточности, люди с сердечной недостаточностью, у которых также был диабет, и люди с сердечной недостаточностью, у которых не было диабета. Исследование показало, что метилглиоксаль модифицирует сердечную миофиламент в большей степени у пациентов с диабетической сердечной недостаточностью, чем у людей, у которых либо нет сердечной недостаточности, либо сердечная недостаточность без диабета. Исследователи также обнаружили, что модификации, вызванные метилглиоксалем, ослабляют клетки сердечной мышцы, мешая работе молекулярного двигателя.
«Эта маленькая молекула, метилглиоксаль, накапливается в клетках сердца во время диабета и склеивает миофиламенты, поэтому они также не могут сокращаться», — говорит ведущий автор Мария Пападаки, доктор философии, аспирант Чикагской медицинской школы Университета Лойолы.
Полученные данные свидетельствуют о новом подходе к лечению пациентов с сахарным диабетом, у которых есть риск развития сердечной недостаточности. Этот подход включает разработку лекарств, которые противодействуют эффектам метилглиоксаля путем точной настройки моторов миофиламента.
Доктор Кирк размышляет, что эффекты метилглиоксаля, как было определено в исследовании, могут быть ключевым ранним шагом в том, как диабет вызывает сердечную недостаточность. Это открытие может обеспечить эффективную терапевтическую цель для предотвращения сердечной недостаточности у растущего населения диабетиков.
Исследование называется «Диабет с сердечной недостаточностью увеличивает модификации метилглиоксаля в саркомере, которые подавляют функцию». (Саркомер — это технический термин, обозначающий молекулярную двигательную единицу в сердечной мышце.) Исследование финансировалось за счет грантов Национального института здоровья и Американской кардиологической ассоциации.
В дополнение к д-ра. Кирк и Пападаки, другие соавторы: Томас Дж. Мартин и Мариса Дж. Стаховски из Университета Лойолы, Чикагский факультет клеточной и молекулярной физиологии; Рональд Дж. Холевински, доктор философии, и Дженнифер Э. Ван Эйк, доктор философии, Cedars-Sinai Medical Center; Саманта Бек Превис, Эми Ли, доктор философии, и Дэвид М. Варшоу, доктор философии, Университет Вермонта; Чеавар А. Блэр, доктор философии, и Кен Кэмпбелл, доктор философии, из университета Кентукки; и Кристина С. Моравек, доктор философии, из клиники Кливленда.
Источник истории:
Материалы предоставлены Система здравоохранения Университета Лойолы. Примечание: содержание может быть отредактировано по стилю и длине
По материалам сайта: www.sciencedaily.com
