Naujame Arizonos universiteto Phoenix medicinos koledžo ir Kalifornijos universiteto Daviso sveikatos tyrime nustatytas naujas tikslas kuriant gydymą prieširdžių virpėjimui, labiausiai paplitusiam nenormalaus širdies ritmo tipui, gydyti.
JAV Ligų kontrolės ir prevencijos centrų duomenimis, prieširdžių virpėjimas, paprastai vadinamas AFib arba AF, sukelia maždaug 1 iš 7 insultų ir yra susijęs su reikšmingu sergamumo ir mirtingumo rizikos padidėjimu. Remiantis Amerikos širdies asociacijos duomenimis, iki 2030 m. AFib turės daugiau nei 12 milijonų žmonių, o dabartinės gydymo paradigmos tebėra netinkamos, teigia mokslininkai.
Baltymai, dalyvaujantys fiziologiniuose širdies procesuose, jau kurį laiką buvo AFib tyrimų objektas. Iki šiol dauguma tyrimų parodė, kad AFib gydymas slopinant specifinius mažo laidumo kalcio aktyvuotus kalio kanalus arba SK kanalus gali sumažinti ar pabloginti aritmijas esant skirtingoms sąlygoms.
„Mūsų tyrime buvo naudojami novatoriški eksperimentiniai ir skaičiavimo metodai, siekiant iššifruoti, kaip galima dinamiškai bendrai reguliuoti žmogaus SK2 kanalą. Tyrimas atliktas ypač laiku, atsižvelgiant į tai, kad SK kanalų inhibitoriai šiuo metu atlieka klinikinius tyrimus, skirtus gydyti AFib, todėl labai svarbu gilintis į jų reguliavimo mechanizmus. “, – sakė Nipavanas Chiamvimonvatas, MD, A Medicinos koledžo-Phoenix universiteto Pagrindinių medicinos mokslų katedros pirmininkas.
Straipsnis „PIP2 mažo laidumo Ca2+ aktyvuoto K+ kanalo (SK2) reguliavimo atominiai mechanizmai“ buvo paskelbtas žurnale. Nacionalinės mokslų akademijos darbai.
Tyrimo grupė ištyrė lipido – fosfatidilinozitolio 4,5-bisfosfato arba PIP2 – vaidmenį reguliuojant SK2 kanalą. PIP2 yra neatsiejama visų augalų ir gyvūnų ląstelių membranų sudedamoji dalis ir veikia kaip įvairių signalizacijos takų organizme pasiuntinys.
„Kadangi PIP2 vaidina tokį esminį vaidmenį keliuose jonų kanaluose, širdies jonų kanalų reguliavimas per PIP2 yra naujas širdies jaudrumo ir funkcijos lipidų reguliavimo mechanizmas“, – sakė skaičiavimo biologas, mokslų daktaras Ryanas Woltzas, pirmasis šio straipsnio bendradarbis. autorius ir Finikso medicinos koledžo tyrimų profesorius.
Šiuo metu SK kanalai yra vieninteliai žinomi kalio kanalai, kurie yra sureguliuoti esant širdies nepakankamumui, o jų reguliavimas vaidina lemiamą vaidmenį širdies jaudrumui ir širdies ritmo sutrikimų vystymuisi.
„Kadangi žinoma, kad PIP2 sutrikęs širdies nepakankamumo reguliavimas, mūsų tyrime pateikiamos svarbios įžvalgos apie galimus širdies aritmijų mechanizmus širdies nepakankamumo atveju“, – sakė vienas iš pirmųjų autorių Yang Zheng, Ph.D. Medicina – Feniksas.
Naudodama lyginamąjį modeliavimą, tyrimo grupė sukūrė žmogaus SK2 kanalų modelius uždaroje, tarpinėje ir atviroje būsenose. Tada jie panaudojo molekulinės dinamikos modeliavimą, kad ištirtų SK2 kanalo moduliavimo PIP2 molekulinius mechanizmus.
„Mūsų tyrimo struktūrinės įžvalgos bus naudingos kuriant naujus SK2 kanalų inhibitorius, skirtus širdies aritmijų gydymui“, – sakė mokslų daktaras Vladimiras Yarovas-Yarovoy, UC Davis Health profesorius.
Vienas iš vyresniųjų autorių Igoris Vorobjovas, mokslų daktaras, UC Davis Health docentas, teigė, kad komanda jau naudoja panašius skaičiavimo metodus tirdama kitus SK kanalų potipius.
„Džiaugiuosi galėdamas dalyvauti šiame bendradarbiaujančiame kelių universitetų ir daugiadisciplininiame moksliniame tyrime ir tikiuosi tolesnio bendradarbiavimo“, – sakė Vorobjovas. „Šiuo metu mes dirbame taikydami panašų novatorišką eksperimentinį / skaičiavimo metodą SK kanalų moduliavimui vaistų molekulėmis, kurios gali sustiprinti arba slopinti šių jonų kanalų funkciją ir gali būti naudojamos kaip perspektyvios AFib ir kitų širdies ir kraujagyslių ligų gydymo galimybės.”