A kutatások olyan enzimeket fedeznek fel, amelyek nélkülözhetetlenek a szív egészségének megőrzéséhez

A kutatások olyan enzimeket fedeznek fel, amelyek nélkülözhetetlenek a szív egészségének megőrzéséhez

Egy új tanulmány azonosított egy enzimet, amely fontos szerepet játszik a szükségtelen vagy károsodott fehérjék szívben történő felszívódásában – ami fontos folyamat a szív egészségének megőrzésében.

A tanulmány során a kutatók azt találták, hogy az ubiquitin-specifikus peptidáz 5 (USP5) nevű enzim alacsony szintje fehérjék felhalmozódásához vezetett a szívizomsejtekben, és állatmodellekben egyfajta szívbetegséget váltott ki, amelyet kitágult kardiomiopátiának neveznek.

A tanulmányt a Max Planck Szív- és Tüdőkutató Intézet (MPI HLR) vezette, és a King's College London BHF Kutatási Kiválósági Központ Randall Sejt- és Molekuláris Biofizikai Központjának kutatói vettek részt. Az eredményeket ben tették közzéA tudomány fejlődik.

USP5 -védő erők

Az új fehérjék egyensúlyának fenntartása és a régi vagy hibás fehérjék felépítése a szívben fontos a szív egészsége szempontjából. A szervezetben speciális hulladékkezelő gyárak (úgynevezett proteaszómák) működnek, amelyek lebontják a fehérjéket, amikor azok károsodnak, vagy már nincs szükségük rájuk. De ha ez a folyamat rosszul megy, a fehérjék felhalmozódhatnak, és károsíthatják a szívműködést, ami szívbetegséghez vezethet.

A nem funkcionális fehérje „szemét” felhalmozódása által okozott szívbetegség (proteinopátiák) a szívelégtelenség gyakori oka. Ezekre a betegségekre nincs ok-okozati terápia. A kiváltó ok – a rosszul összehajtogatott fehérje „szemét” felhalmozódása – új utak azonosítása sok ilyen állapotot enyhíthet. "

Mathias Gautel professzor, a King's molekuláris kardiológia professzora és a tanulmány társszerzője

Amikor a fehérjék készen állnak a lebontásra, egy ubiquitin nevű molekuláris markerrel „megjelölik” őket, így a proteaszómába szállíthatók. Mielőtt a fehérje belépne a proteaszómába, az ubiquitin címkét megtartják és letörik, hogy újra felhasználják. Az USP5 döntő szerepet játszik az ubiquitin címke újrahasznosításában, hogy biztosítsa az egyensúlyt a fehérjeképződés és a lebomlás között.

Az új terápiás megközelítések keresése során az MPI HLR kutatói kimutatták, hogy egérmodellekben az USP5 alacsony szintje dilatált kardiomiopátiát okoz – egy olyan állapotot, amelyben a szív egyik vagy mindkét kamrája megnagyobbodik, csökkentve az összehúzódási képességüket.

"Genetikai manipuláció segítségével kifejezetten deaktiváltuk az USP5-öt felnőtt állatok szívizomsejtjeiben. Amikor az USP5 hiányzott, az állatokban dilatatív kardiomiopátia alakult ki ennek eredményeként."

"A mágneses rezonancia képalkotás (MRI) segítségével kimutattuk, hogy ezeknek az állatoknak a szívük jelentősen megnagyobbodott, és jelentősen csökkent a pumpáló kapacitás" - teszi hozzá Yvonne Eibach, az MPI HLR doktori kutatója és a tanulmány társszerzője.

A kutatók kimutatták, hogy amikor növelték az USP5 szintet a sejttenyészetekben és a kardiomiopátia egérmodelljében, a szívsejtek megtisztultak a „szemét” fehérjétől. A megnövekedett USP5-szinttel rendelkező egerek jobban megbirkóztak, ha szívüket megnövekedett nyomásterhelésnek tették ki, ami például magas vérnyomás esetén is megfigyelhető. Ezek a kísérletek a Gautel laboratóriumnak a szívbetegségben szerepet játszó hibás fehérjék tanulmányozásában szerzett szakértelmére támaszkodnak.

Potenciális terápiás célpont

"Tanulmányunk bemutatja az ubiquitin lánc újrahasznosításának szerepét a dilatált kardiomiopátiában, amelyhez az USP5 most először elengedhetetlen. Feltételezzük, hogy a betegség progressziója lassú" - mondja Thomas Braun professzor, az MPI HLR munkatársa, a tanulmány vezető szerzője.

A kutatók hangsúlyozzák, hogy kiterjedt további kutatásra van szükség annak meghatározására, hogy az USP5 lehet-e a gyógyszerfejlesztés célpontja. Következő lépésként a csapatok azt tervezik, hogy megvizsgálják azokat a mechanizmusokat, amelyek az USP5 fehérje elvesztéséhez vezetnek kitágult kardiomiopátiában.

„Ha hatékony és praktikus módszereket találunk a szívsejtek USP5 szintjének megváltoztatására, a sejt- és állatmodellekből kiindulva, ez megnyithatja az utat a szívbetegségek széles köre elleni új terápiák kifejlesztéséhez” – teszi hozzá Gautel professzor.

Források: