Širdies nepakankamumas (ŠN) yra viena iš pagrindinių mirties ir negalios priežasčių visame pasaulyje, kuri paveikia milijonus žmonių ir užkrauna didžiulę naštą sveikatos priežiūros sistemoms. Liga susergama, kai širdis nebegali efektyviai pumpuoti kraujo, todėl pacientai pradeda dusti, pavargti ir rizikuoti gyvybei pavojingomis komplikacijomis.
Dešimtmečius mokslininkai daugiausia dėmesio skyrė kardiomiocitų – širdies raumenų ląstelių, atsakingų už kraujo siurbimą, – tyrinėjimui, manydami, kad tai yra pagrindiniai ligos sukėlėjai. Tačiau nauji tyrimai meta iššūkį šiam ilgalaikiam požiūriui, parodydami, kad kita, dažnai nepastebima ląstelių grupė vaidina pagrindinį vaidmenį ŠN progresavime.
Tyrimas, paskelbtas m Gamtos širdies ir kraujagyslių tyrimaiatskleidžia, kaip specializuotas širdies fibroblastų tipas – ląstelės, kurios tradiciškai teikia struktūrinę paramą – gali aktyviai pabloginti ŠN.
Mokslininkų komanda, vadovaujama profesoriaus Shinsuke Yuasa iš Okajamos universiteto Širdies ir kraujagyslių medicinos, odontologijos ir farmacijos mokslų katedros, Japonijos Okajamos universiteto, kartu su daktaru Jin Komuro iš Tokijo universiteto (Japonija) išsiaiškino, kad šie fibroblastai naudoja signalizacijos kelią, žinomą kaip MYC–CXCL1–CXCR2, kad paskatintų žalingus širdies ašies pokyčius.
„Nustebome sužinoję, kad fibroblastai, kurie, kaip manoma, yra pagalbiniai žaidėjai širdyje, iš tikrųjų gali paskatinti ŠN pablogėjimą“, – sakė prof. Yuasa. „Jie siunčia signalus, kurie sutrikdo normalų raumenų ląstelių darbą, galiausiai sumažindami širdies gebėjimą efektyviai pumpuoti.
Norėdami atskleisti šį mechanizmą, komanda ištyrė tiek pacientų mėginius, tiek eksperimentinius ŠN modelius.
Ištyrę širdies fibroblastus molekuliniu lygmeniu, mokslininkai pelių modeliuose nustatė fibroblastų populiaciją, būdingą „sloguojančioms širdims“, kuri išreiškia geną Myc. Šie fibroblastai išskiria chemokiną (signalizavimo molekulę), CXCL1, kuris sunaikina kardiomiocitų funkciją per savo komplementarų receptorių CXCR2, išreikštą kardiomiocituose.
Paprasčiau tariant, fibroblastai bendrauja su kitomis ląstelėmis naudodami cheminius signalus, tačiau esant HF, šis ryšys tampa žalingas. Signalizacijos kelias ir dėl to atsirandantys cheminiai signalai susilpnina širdies raumens ląsteles, todėl liga progresuoja.
Tyrėjai nustatė, kad šio kelio blokavimas pelių modeliuose pagerino širdies funkciją, o tai rodo, kad fibroblastai gali būti potencialus naujų gydymo strategijų tikslas.
Tyrėjai toliau ištyrė, ar šie rezultatai buvo taikomi žmogaus ŠN. Jie naudojo širdies biopsijos mėginius iš pacientų, sergančių ŠN, ir sveikų pacientų, kurie buvo kontrolė. Jie nustatė, kad MYC ir CXCL1 buvo išreikšti padidėjusiais kiekiais pacientų, sergančių ŠN, širdies fibroblastuose, o tai rodo, kad MYC – CXCL1 – CXCR2 ašis yra atsakinga už širdies disfunkciją žmogaus širdyse.
„Šis atradimas atveria naujas gydymo galimybes“, – sakė prof. Yuasa. „Sunkus ŠN dažnai palieka transplantaciją kaip vienintelę galimybę. Nukreipdami į fibroblastus ir jų signalizacijos kelius, galime sukurti gydymo būdus, kurie sulėtins ligos progresavimą ir suteiks pacientams daugiau pasirinkimo galimybių”, – aiškina jis.
Rezultatai yra svarbūs, nes jie ginčija įsitikinimą, kad ŠN tyrimai daugiausia turėtų būti skirti kardiomiocitams. Parodant, kad fibroblastai taip pat prisideda prie širdies disfunkcijos, tyrimas išplečia vaistų atradimo galimybes.
„Šis tyrimas yra mūsų ilgalaikių ŠN tyrimų tęsinys“, – pabrėžė prof. Yuasa. „Tikimės, kad mūsų tyrimai įkvėps daugialypesnį požiūrį, kai terapija skirta ne tik raumenų ląstelėms, bet ir pagalbinėms ląstelėms, kurios formuoja ligą.”
Ši nauja perspektyva yra ypač vertinga, atsižvelgiant į ribotas galimybes, kurias šiuo metu turi pacientai, sergantys sunkiu ŠN. Vaistai gali padėti valdyti simptomus, tačiau daugeliui vienintelė viltis išlieka transplantacija.
Nustatydami fibroblastus kaip pagrindinį priežastinį veiksnį, mokslininkai gali sukurti vaistus, nukreiptus į signalizacijos kelią, naudojamą širdies pažeidimui, ir pasiūlyti tiesioginį požiūrį į ligos progresavimą.
Tyrėjai pabrėžia, kad nors išvados yra daug žadančios, reikia daugiau dirbti, kad jas būtų galima paversti klinikiniais gydymo būdais. Būsimuose tyrimuose pagrindinis dėmesys bus skiriamas saugių terapijų, galinčių blokuoti fibroblastų signalus žmonėms, kūrimui ir ištirti, ar šie gydymo būdai gali pagerinti pacientų, sergančių mažiau pažengusia ligos forma, rezultatus.
Apskritai, atskleidžiant neištirtą fibroblastų įtaką, šis tyrimas keičia mūsų supratimą apie ŠN ir pabrėžia naują perspektyvų širdies ligų gydymo būdą.