Kegagalan jantung: Ubat baru dapat menghentikan penyakit dan meningkatkan fungsi jantung
Kegagalan jantung berlaku apabila jantung kehilangan keupayaan untuk mengepam darah dengan berkesan. Rawatan semasa dapat memperlambat atau menghentikan penyakit menjadi semakin teruk, tetapi tidak dapat mengembalikannya. Kini, saintis telah merancang molekul yang bukan hanya dapat mengatasi kegagalan jantung tetapi juga meningkatkan kemampuan mengepam darah jantung.
Molekul baru dapat membantu mencegah kegagalan jantung.Para penyelidik di Brazil dan Amerika Syarikat yang mengembangkan dan menguji ubat eksperimen telah menamakannya "SAMβA," yang merupakan kependekan dari "antagonis selektif persatuan mitofusin 1-β2PKC."
Apabila para penyelidik memberikannya kepada tikus yang mengalami kegagalan jantung, molekul itu tidak hanya menghentikan penyakit itu daripada berkembang tetapi juga mengurangkan keparahannya dengan meningkatkan kemampuan otot jantung untuk berkontrak.
Jurnal Komunikasi Alam kini telah menerbitkan makalah mengenai bagaimana para penyelidik mengembangkan SAMβA dan mengujinya pada sel jantung dan model kegagalan jantung tikus.
"Ubat yang digunakan sekarang," kata penulis kajian pertama Julio C. B. Ferreira, yang merupakan profesor di Institut Sains Bioperubatan di Universiti São Paulo di Brazil, "menghentikan perkembangan penyakit ini tetapi tidak pernah membuatnya mundur."
SAMβA berfungsi dengan menyekat interaksi khusus antara protein mitofusin 1 (Mfn1) dan beta II protein kinase C (β2PKC) yang hubungannya merosakkan mitokondria dalam sel otot jantung, menyebabkan sel mati. Mitokondria adalah ruang kecil di dalam badan sel yang menjadikan sel tenaga kimia perlu berfungsi dan hidup.
"Kami menunjukkan bahawa dengan mengatur interaksi khusus ini, kita berdua dapat menghentikan perkembangannya dan membuat penyakit itu mundur ke tahap yang lebih parah," jelas Prof Ferreira.
Kerosakan jantung dan penyebabnya
Menurut angka terbaru dari Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit (CDC), pada tahun 2016 terdapat sekitar 5.7 juta orang di Amerika Syarikat yang hidup dengan kegagalan jantung.
Organ dan tisu badan memerlukan bekalan darah yang kaya dengan oksigen dan nutrien secara berterusan untuk berfungsi dan kekal dalam keadaan sihat.
Kegagalan jantung timbul apabila keupayaan jantung untuk mengepam darah tidak sesuai dengan keperluan tubuh.
Dalam jantung yang sihat, otot jantung berkontraksi dan mengepam darah yang baru beroksigen ke aorta dari mana ia bergerak ke seluruh badan.
Pada orang yang mengalami kegagalan jantung, otot jantung lemah atau rosak dan tidak menguncup sepenuhnya, meninggalkan sedikit darah yang tersisa di dalam organ.
Orang yang mengalami kegagalan jantung sering merasa letih dan lelah dan mungkin mengalami sesak nafas semasa menjalani kehidupan seharian. Mereka juga sukar bernafas ketika berbaring, dan mereka dapat menambah berat badan kerana bengkak di perut, pergelangan kaki, kaki, atau kaki.
Penyebab kegagalan jantung yang paling biasa adalah penyakit dan keadaan yang melemahkan atau merosakkan jantung. Ini termasuk penyakit arteri koronari, serangan jantung, tekanan darah tinggi, dan diabetes.
SAMβA 'selektif'
Hati yang gagal berlebihan menghasilkan protein β2PKC. Hasil kajian sebelumnya oleh beberapa penyelidik di Brazil menunjukkan bahawa menyekat protein meningkatkan fungsi jantung pada orang yang mengalami kegagalan jantung.
Walau bagaimanapun, walaupun perencat β2PKC yang mereka gunakan meningkatkan fungsi jantung, ia juga menghentikan protein daripada melakukan perkara lain yang membantu jantung.
Apa yang ditunjukkan oleh kajian baru ini ialah SAMβA "lebih selektif." Ia hanya menyekat satu interaksi tertentu, dan itu adalah interaksi β2PKC dengan Mfn1 - interaksi yang mempengaruhi fungsi mitokondria. Ia tidak mempengaruhi interaksi β2PKC yang lain.
Untuk menunjukkan ini, pasukan ini melakukan serangkaian ujian pada sel, tikus, dan sampel tisu jantung dari orang yang mengalami kegagalan jantung.
Ini menunjukkan bahawa β2PKC terbentuk di dinding luar mitokondria dan secara kimia mengubah fungsi Mfn1 dengan menambahkan kumpulan fosfat ke dalamnya. Ini membawa kepada "penumpukan mitokondria yang berpecah dan tidak berfungsi dalam kegagalan jantung," perhatikan penulis kajian.
Para saintis memanggil proses di mana β2PKC mengubah fosforilasi Mfn1, dan ini adalah salah satu mekanisme "paling umum" dalam sel untuk mengubah fungsi protein.
Pasukan ini bereksperimen dengan pelbagai sebatian untuk mencari molekul calon yang dapat menyekat interaksi antara β2PKC dan Mfn1 untuk mencegah kerosakan pada mitokondria.
Mereka mengenal pasti enam molekul yang dapat menyekat interaksi β2PKC-Mfn1, tetapi di antaranya, hanya SAMβA yang melakukannya dengan cara yang tidak mempengaruhi interaksi β2PKC yang lain.
Ujian menggunakan sel jantung manusia menunjukkan bahawa, seperti ubat yang sudah digunakan untuk rawatan kegagalan jantung, SAMβA dapat mengekang perkembangan penyakit ini.
Walau bagaimanapun, tidak seperti rawatan konvensional, yang kebanyakannya sudah ada sejak tahun 1980-an, SAMβA melangkah lebih jauh: ia meningkatkan keupayaan sel jantung untuk berkontrak, yang sangat penting untuk mengepam darah dengan berkesan.
Para penyelidik memerhatikan bahawa SAMβA juga mengurangkan penanda tekanan oksidatif pada sel jantung. Tekanan oksidatif boleh mencetuskan kematian sel sekiranya sel tidak dapat mempertahankannya.
Dalam satu set ujian terakhir, pasukan tersebut menyebabkan kegagalan jantung pada tikus dengan memprovokasi serangan jantung. Tidak seperti tikus yang menerima plasebo, mereka yang menerima SAMβA berhenti menunjukkan tanda-tanda kegagalan jantung dan menunjukkan peningkatan fungsi jantung.
Untuk mencapai kemajuan dalam rawatan klinikal, pasukan lain kini perlu menguji molekul secara bebas. Terdapat juga keperluan untuk memeriksa kesesuaiannya dengan ubat-ubatan kegagalan jantung yang lain.
"Pengesahan dan pembiakan penemuan kami oleh kumpulan lain sangat penting untuk proses pengembangan SAMβA untuk digunakan dalam merawat kegagalan jantung. Kami akan mencari rakan kongsi di sektor swasta dan awam untuk tujuan ini. "
Prof Julio C. B. Ferreira