Studie biedt nieuwe inzichten in de cellulaire en moleculaire biologie van menselijk hartfalen

Studie biedt nieuwe inzichten in de cellulaire en moleculaire biologie van menselijk hartfalen

Door hartmonsters te bestuderen van patiënten met cardiomyopathieën en controles zonder hartziekte, hebben onderzoekers nieuwe inzichten verkregen in de cellulaire en moleculaire biologie van menselijk hartfalen - een zeer dodelijke ziekte die wereldwijd 23 miljoen mensen treft. Deze resultaten – waarbij gebruik werd gemaakt van een techniek die single-nucleus RNA sequencing (snRNAseq)-analyse wordt genoemd – “verwerpen een heersend dogma dat hartfalen het gevolg is van een gemeenschappelijk eindpad”, zeggen de auteurs van het onderzoek, “en kunnen richting geven aan de toekomstige ontwikkeling van therapieën die zich richten op selectieve doelen om de gepersonaliseerde geneeskunde te verbeteren.”

Cardiomyopathie is een groep ziekten die de hartspier aantasten op een manier die het vermogen van het orgaan om bloed effectief rond te pompen, aantast. Deze ernstige ziekten zijn de belangrijkste oorzaken van hartfalen en de belangrijkste indicaties voor harttransplantatie. Sommige cardiomyopathieën, waaronder gedilateerde cardiomyopathie (DCM) en aritmogene cardiomyopathie (ACM), kunnen voortkomen uit mutaties in genen die coderen voor eiwitten met verschillende functies in de hartbiologie.

Hoe de pathogene varianten in genen geassocieerd met DCM en ACM zo'n hoog risico op het ontwikkelen van hartfalen met zich meebrengen, is echter onbekend. Hoewel het idee is gepopulariseerd dat verschillende stimuli samenkomen op een gemeenschappelijk eindpad dat tot hartfalen leidt, bieden nieuwe technologieën directe mogelijkheden om te evalueren of het genotype in plaats daarvan ziektepaden beïnvloedt. Daniel Reichart en collega's voerden snRNAseq uit in hartweefselmonsters van patiënten met genetische en idiopathische (mutatie-negatieve) DCM en ACM en bij patiënten zonder structurele hartziekte.

Reichart et al. gebruikte machine learning om de 880.000 transcriptomen die de analyse genereerde te onderzoeken. waren in staat om verschillende celtypen te identificeren die betrokken zijn bij de route naar hartfalen en hun locaties in het hart te identificeren, evenals genotype-geassocieerde routes, intercellulaire interacties en differentiële genexpressie voor deze ziekten met eencellige resolutie.

“Dit netwerk toonde een opmerkelijk hoge voorspelling van genotypen voor elk hartmonster, wat onze conclusie bevestigt dat genotypen zeer specifieke routes voor hartfalen activeren”, aldus de auteurs. “Hoewel het ondervragen van deze datasets voortdurende ontdekkingsmogelijkheden biedt, leverden onze resultaten substantieel bewijs dat het genotype de pathologische hermodellering van het hart beïnvloedde.”

Bron:

Amerikaanse Vereniging voor de Bevordering van de Wetenschap

Referentie:

Reichart, D., et al. (2022) Pathogene varianten beschadigen de celsamenstelling en eencellige transcriptie bij cardiomyopathieën. Wetenschap. doi.org/10.1126/science.abo1984.

.