Kalp yetmezliği: Yeni ilaç hastalığı durdurabilir ve kalp fonksiyonunu iyileştirebilir
Kalp yetmezliği, kalp kanı etkili bir şekilde pompalama yeteneğini kaybettiğinde ortaya çıkar. Mevcut tedaviler hastalığın daha da kötüye gitmesini yavaşlatabilir veya durdurabilir, ancak onu geriletemezler. Şimdi, bilim adamları sadece kalp yetmezliğini kontrol altına almakla kalmayıp aynı zamanda kalbin kan pompalama yeteneğini de geliştiren bir molekül tasarladılar.
Brezilya ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki deneysel ilacı geliştiren ve test eden araştırmacılar, buna "mitofusin 1-β2PKC bağlantısının seçici antagonisti" nin kısaltması olan "SAMβA" adını verdiler.
Araştırmacılar onu kalp yetmezliği olan farelere verdiğinde, molekül sadece hastalığın ilerlemesini durdurmakla kalmadı, aynı zamanda kalp kasının kasılma yeteneğini geliştirerek şiddetini de azalttı.
Dergi Doğa İletişimi şimdi araştırmacıların SAMβA'yı nasıl geliştirdiğine ve onu kalp hücreleri ve kemirgen kalp yetmezliği modelleri üzerinde nasıl test ettiğine dair bir makale yayınladı.
Brezilya'daki São Paulo Üniversitesi Biyomedikal Bilim Enstitüsü'nde profesör olan ilk çalışmanın yazarı Julio C. B. Ferreira, "Şu anda kullanılan ilaçlar" diyor, "hastalığın ilerlemesini durduruyor ancak asla gerilemiyor."
SAMβA, ilişkisi kalp kası hücrelerindeki mitokondriyi bozan ve hücrelerin ölmesine neden olan mitofusin 1 (Mfn1) ve beta II protein kinaz C (β2PKC) proteinleri arasındaki belirli bir etkileşimi bloke ederek çalışır. Mitokondri, kimyasal enerji hücrelerinin çalışması ve yaşaması için ihtiyaç duyduğu hücre gövdelerinin içindeki küçük bölmelerdir.
Prof. Ferreira, "Bu özel etkileşimi düzenleyerek hem ilerlemeyi durdurabileceğimizi hem de hastalığın daha az şiddetli bir aşamaya gerilemesini sağlayabileceğimizi gösterdik," diye açıklıyor.
Kalp yetmezliği ve nedenleri
Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezlerinin (CDC) en son rakamlarına göre, 2016 yılında Amerika Birleşik Devletleri'nde kalp yetmezliği ile yaşayan yaklaşık 5,7 milyon insan vardı.
Vücudun organları ve dokuları, çalışması ve sağlıklı kalması için sürekli oksijen ve besin açısından zengin kana ihtiyaç duyar.
Kalp yetmezliği, kalbin kan pompalama kabiliyeti vücudun ihtiyaçları ile eşleşmediğinde ortaya çıkar.
Sağlıklı bir kalpte, kalp kası kasılır ve taze oksijenli kanı, vücudun geri kalanına gittiği aorta pompalar.
Kalp yetmezliği olan bir kişide, kalp kası zayıf veya hasarlıdır ve tam olarak kasılmaz ve organın içinde bir miktar kan birikmesine neden olur.
Kalp yetmezliği olan kişiler genellikle yorgun ve bitkin hissederler ve günlük yaşamlarına devam ederken nefes darlığı yaşayabilirler. Ayrıca uzandıklarında nefes almakta zorlanabilirler ve mide, ayak bilekleri, ayaklar veya bacaklardaki şişlik nedeniyle kilo alabilirler.
Kalp yetmezliğinin en yaygın nedenleri, kalbi zayıflatan veya zarar veren hastalıklar ve durumlardır. Bunlara koroner arter hastalığı, kalp krizi, yüksek tansiyon ve diyabet dahildir.
SAMβA "seçicidir"
Başarısız kalpler protein β2PKC'yi aşırı üretir. Brezilya'daki bazı araştırmacıların önceki çalışmaları, proteini bloke etmenin kalp yetmezliği olan kişilerde kalp fonksiyonunu iyileştirdiğini göstermişti.
Bununla birlikte, kullandıkları β2PKC inhibitörü kalp fonksiyonunu iyileştirirken, aynı zamanda proteinin kalbe yardımcı olan başka şeyler yapmasını da durdurdu.
Yeni çalışmanın gösterdiği şey, SAMβA'nın "daha seçici" olduğudur. Yalnızca belirli bir etkileşimi engeller ve bu, β2PKC'nin Mfn1 ile sahip olduğu - mitokondrinin işlevini etkileyen etkileşimdir. Β2PKC’nin diğer etkileşimlerini etkilemez.
Ekip, bunu göstermek için kalp yetmezliği olan insanlardan alınan hücrelerde, kemirgenlerde ve kalp dokusu örneklerinde bir dizi test gerçekleştirdi.
Β2PKC'nin mitokondrinin dış duvarında oluştuğunu ve ona bir fosfat grubu ekleyerek Mfn1'in işlevini kimyasal olarak değiştirdiğini ortaya koymaktadır. Çalışma yazarları, bu durumun "kalp yetmezliğinde parçalanmış ve işlevsiz mitokondri oluşumuna" yol açtığını belirtiyor.
Bilim adamları, β2PKC'nin Mfn1 fosforilasyonunu değiştirdiği süreci adlandırır ve bu, proteinlerin işlevini değiştirmek için hücrelerde "en yaygın" mekanizmalardan biridir.
Ekip, mitokondriye verilen zararı önlemek için β2PKC ve Mfn1 arasındaki bu etkileşimi engelleyebilecek aday molekülleri bulmak için çeşitli bileşiklerle deneyler yaptı.
Β2PKC-Mfn1 etkileşimini engelleyebilecek altı molekül belirlediler, ancak bunlardan yalnızca SAMβA, β2PKC’nin diğer etkileşimlerini etkilemeyecek şekilde yaptı.
İnsan kalp hücrelerinin kullanıldığı testler, kalp yetmezliğinin tedavisi için halihazırda kullanılmakta olan ilaçlar gibi, SAMA'nın da hastalığın ilerlemesini engelleyebileceğini göstermiştir.
Bununla birlikte, çoğu 1980'lerden beri uygulanan geleneksel tedavilerin aksine, SAMβA bir adım daha ileri gitti: etkili kan pompalanması için gerekli olan kalp hücrelerinin kasılma yeteneğini geliştirdi.
Araştırmacılar, SAMβA'nın kalp hücrelerindeki oksidatif stresin bir belirtecini de azalttığını gözlemledi. Oksidatif stres, hücre kendisini buna karşı savunamazsa hücre ölümünü tetikleyebilir.
Son bir test setinde ekip, kalp krizine neden olarak sıçanlarda kalp yetmezliğine neden oldu. Plasebo alan farelerin aksine, SAMβA alanlar kalp yetmezliği belirtileri göstermeyi bıraktı ve kalp fonksiyonunda iyileşme gösterdi.
Klinik bir tedaviye doğru ilerlemek için, diğer ekiplerin artık molekülü bağımsız olarak test etmesi gerekiyor. Ayrıca diğer kalp yetmezliği ilaçlarıyla uyumluluğunu kontrol etme ihtiyacı vardır.
“Bulgularımızın diğer gruplar tarafından doğrulanması ve çoğaltılması, kalp yetmezliğinin tedavisinde kullanılmak üzere SAMβA geliştirme sürecinde kritik öneme sahiptir. Bu amaçla özel sektörde ve kamu sektöründe ortaklar arayacağız ”dedi.
Prof. Julio C. B. Ferreira
