Molekul yang baru ditemui dapat merawat kegagalan jantung
Sekiranya gagal jantung, jantung tidak dapat mengepam darah dengan berkesan ke seluruh badan. Salah satu faktor utama dalam perkembangan keadaan ini adalah disregulasi kalsium. Molekul yang baru ditemui yang dapat menangani masalah ini boleh menjadi sasaran terapi seterusnya untuk keadaan jantung ini.
Jantung dapat berkontraksi, bersantai, dan mengepam darah melalui urat dengan berkesan, sebahagiannya disebabkan oleh proses yang disebut "kalsium berbasikal." Proses ini membolehkan kalsium beredar masuk dan keluar dari sel.
Kitaran ini kadang-kadang terganggu oleh usia seseorang, yang juga dapat mempengaruhi kadar atau potensi otot jantung mengepam darah.
Disregulasi kalsium oleh itu boleh menyebabkan perkembangan kegagalan jantung.
Sejauh ini, para penyelidik telah menumpukan perhatian untuk mengembangkan terapi yang mensasarkan molekul yang dikenali sebagai SERCA, yang berperanan untuk mengangkut ion kalsium, memastikan kelonggaran otot jantung.
Dalam kegagalan jantung, SERCA tidak berfungsi dengan baik, yang menyebabkan beberapa saintis meneliti kemungkinan mengembangkan terapi gen yang akan meningkatkan ekspresi SERCA.
Namun, sekarang, pakar dari University of Texas Southwestern di Dallas, dan dari Loyola University Chicago di Illinois, telah menemui mikropeptida, yang mereka namakan sebagai "kerangka pembacaan terbuka kerdil" (DWORF). Para saintis percaya bahawa DWORF dapat membuka jalan untuk rawatan yang lebih baik untuk kegagalan jantung.
"Makmal kami baru-baru ini menemui mikropeptida yang disebut [DWORF], yang mengikat secara langsung ke SERCA dan meningkatkan aktivitinya," jelas penulis utama kajian baru ini, Catherine Makarewich.
"Dalam kajian ini, kami meneroka potensi terapi DWORF tahap tinggi, sebagai cara untuk meningkatkan aktiviti SERCA dan meningkatkan kontraktilitas jantung pada kegagalan jantung."
Catherine Makarewich
Kesan DWORF terhadap fungsi jantung
Makarewich dan pasukan pertama kali mendapati bahawa DWORF menggantikan molekul yang disebut phospholamban (PLN), yang menghalang aktiviti SERCA.
Ini menunjukkan bahawa saintis mungkin dapat menggunakan DWORF untuk membantu meningkatkan aktiviti SERCA, sehingga membiarkan jantung mendapatkan kembali kemampuannya untuk berkontraksi dan berehat dengan berkesan.
Dalam kajian semasa, penemuannya muncul dalam jurnal eLife, para penyelidik bekerja dengan tikus yang mereka rekayasa secara genetik untuk menyatakan tahap DWORF yang lebih tinggi, tahap PLN yang lebih tinggi, atau tahap DWORF dan PLN yang lebih tinggi di jantung.
Dengan membandingkan tikus yang direkayasa secara genetik dengan tikus normal, para saintis menyedari bahawa tikus dengan tahap DWORF yang lebih tinggi mempunyai kalsium yang lebih baik daripada tikus biasa.
Pada masa yang sama, tikus yang direkayasa untuk menyatakan tahap PLN yang lebih tinggi mempunyai kalsium yang lebih rendah berbanding dengan kawalan. Akhirnya, pada tikus dengan tahap tinggi kedua molekul, DWORF menghalang kesan PLN.
'Calon yang menarik' untuk terapi baru
Untuk menyatukan penemuan ini, para penyelidik juga menilai kesan DWORF dalam model kardiomiopati diluaskan, di mana jantung menjadi membesar dan tidak dapat mengepam darah dengan cekap.
Tikus biasa dengan kardiomiopati melebar mempunyai fungsi yang lemah pada ventrikel jantung kiri, bahagian jantung yang mengepam darah beroksigen ke badan.
Tikus dengan kardiomiopati melebar yang juga direkayasa mempunyai tahap DWORF yang lebih tinggi, bagaimanapun, menunjukkan fungsi ventrikel jantung kiri yang lebih baik.
Sebaliknya, tikus dengan masalah jantung yang sama tetapi tanpa DWORF sama sekali menunjukkan fungsi ventrikel kiri yang lebih buruk daripada alat kawalan.
Makarewich dan pasukan juga menyatakan bahawa tikus dengan tahap DWORF yang tinggi tidak menunjukkan beberapa tanda kardiomiopati fisiologi biasa, seperti ruang jantung yang membesar, penipisan dinding ruang, dan jumlah sel otot jantung yang lebih tinggi.
Juga, tikus dengan tahap DWORF yang tinggi tidak mengembangkan penumpukan tisu parut di jantung, yang merupakan ciri lain dari kardiomiopati.
"Percubaan sebelumnya untuk memulihkan SERCA untuk melindungi dari kegagalan jantung tidak berhasil kerana mereka telah fokus pada peningkatan tahap SERCA itu sendiri," kata pengarang kanan kajian, Eric Olson.
Berdasarkan penemuan semasa, bagaimanapun, dia berpendapat pasukan itu mungkin telah mengenal pasti sasaran terapi yang lebih sesuai di DWORF.
"Kami percaya bahawa peningkatan kadar DWORF mungkin lebih layak dan ukuran molekul DWORF yang kecil dapat menjadikannya calon yang menarik untuk ubat terapi gen untuk kegagalan jantung," tambah Olson.
