Oamenii de știință au descoperit o proteina care acceptă funcția cardiacă la vârstnici

Inima umană nu prețioase puține celule noi, dar reușește să facă miliarde de furnizarea de scurtare până la varstele.

Acum, un studiu de la șoareci de fructe, șobolani și maimuțe de către cercetătorii de la Universitatea din California de la Johns Hopkins din San Diego, și alte organizații a arătat că nivelul unei proteine ​​numite viculină naștere la nivelul, schimbarea performanței formei și cardiomiocitică - modificări adaptive sănătoase care ajută la menținerea viabilitatea mușchiului cardiac de zeci de ani.

„Inima este surprinzător organism rezistent, dar, de regulă, nu poate fi restabilită. Capacitatea sa de a pompa sange in mod constant scade odata cu varsta, „- a declarat Anthony Cammarata, Ph.D., unul dintre studiul de test principal, profesor asistent de medicina si fiziologie la Scoala de Medicina de la Universitatea Johns Hopkins.

„Rezultatele noastre arată că viculină îmbunătățește schimbările structurale și fiziologice în celulele de imbatranire a inimii, și că aceasta poate fi o țintă terapeutică importantă pentru a încetini declinul inevitabil al mușchiului inimii“, - a spus dr Cammarata.

Noi dovezi cu privire la rolul viculină poate deschide calea pentru tratamente care prelungesc viata pacientilor care sufera de insuficienta cardiaca.

Studiul, publicat în 17 iunie, in revista ScienceTranslationalMedicine arată creșterea nivelului de viculină în procesul de îmbătrânire inimile multor specii. prezenta proteinelor in organisme cu diferite de complexitate fiziologică este un semn sigur de conservarea a numeroase specii și semnificația sa evolutivă.

Căutarea de oamenii de știință în domeniul capacității misterioasă a inimii de a menține funcției contractile în absența regenerării celulare fiabile, cu accent pe viculină (care este deja cunoscut pentru rolul său în menținerea scheletul de celule, sau citoscheletului). Au fost detectate țesuturi obținute de la pacienți cu inimi bolnave sau vechi, cel mai inalt nivel.

„Ne-am dorit să aflăm dacă insulina este vinovat, sau spectatorul mai nevinovat in dezvoltarea bolilor de inima si insuficienta cardiaca legate de vârstă - a spus dr Cammarata. - Se pare că viculină -. Un tip de treaba, modul în care organismul pentru a încetini îmbătrânirea unuia dintre organele cele mai vitale "

Într-o primă serie de experimente, cercetatorii au analizat nivelurile de viculină în mușchiul cardiac de adulți și muște de fructe mai mari, șobolani și maimuțe. Toate cele trei tipuri de niveluri viculină crește treptat odată cu vârsta.

In continuare, cercetatorii au analizat biopsie de inimi de șobolan. Comparativ cu cardiomiocite derivate din șobolani tineri în țesuturile animale vechi constatat clustering semnificativă a viculină în conexiunile celulare - poduri, care se conectează la o celulă la alta - care este, de asemenea, observată în mustele de fructe. Oamenii de știință cred că acest model permite viculină să crească transmiterea forțelor mecanice între celule și de a îmbunătăți contractilitatea cardiacă globală.

Pentru a afla cum viculină ajută la menținerea funcției cardiace la o vârstă înaintată, oamenii de stiinta s-au concentrat pe studiul de muste de fructe, deoarece aceste insecte au genetician bine-cunoscut, viața scurtă și îmbătrânește rapid, ceea ce facilitează studiul datorită modificărilor viculină pe tot parcursul vieții. Ei au comparat mai multe tulpini de muște, inclusiv o tulpină cu gene care funcționează în mod normal, viculină și o tulpină de la un deficit de viculină naturală.

După examinarea celulelor musculare inimii sub un microscop, cercetatorii au descoperit diferente semnificative intre grupuri. celule cardiace de soareci cu acumularea normala de viculină au devenit mai mici cu vârsta și au prezentat o grupare caracteristică a periferiei celulei viculină și de-a lungul podurilor intercelulare. Cand cercetatorii au activat gene in zboara cu un deficit de viculină pentru a produce mai multe proteine, cardiomiocite lor a scăzut rapid în dimensiune, au evoluat, cum ar fi grupuri viculină în jurul graniței, care au fost observate în celulele zboara cu gene normale viculină.

Pentru a evalua dacă acestea provoacă modificări celulare în diferențele de performanță cardiace, testere a avut loc ceva similar cu testul de stres cardiac uman. Ei au muiat insecte inima bate într-o soluție de gros, făcându-le să lucreze mai greu decât de obicei. Inima zboara cu niveluri normale de viculină a transferat sarcina mult mai bine decât muștele inimii cu un deficit de viculină. Doar se comporta muște viculină-inimă cu deficit, care cercetatorii activat genetic producerea de cantități mari de proteine.

In faza finala, testere au examinat conținutul interior al celulelor inimii. Ceea ce au văzut, confirmă cum și de ce viculină determină modificări ale activității cardiace. Celulele viculină sunt inconjurate structura internă bine organizată a proteinelor musculare sunt aproape ideale. In contrast, proteinele musculare in interiorul celulelor de la Muște viculină deficient au un aranjament dezordonat al imaginii.

„Ceea ce am văzut - a fost o dovadă vizuală încântătoare a principiului că forma dictează funcția - a spus dr Cammarata. cușcă -Okruzhiv ca o banda de cauciuc, viculină își păstrează structura sa internă situată perfect, și oferă imutabilitatea de forme și activități. "

Cu toate acestea, cel mai frapant a fost ca zboara ale căror gene sunt activate pentru a crește producția numai în inimile viculină, protejarea altor organe au trăit, în medie, de 150% mai mult decât viculină zboara cu deficit.

Dr. Cammarata a spus ca oamenii de stiinta au cunoscut de ceva timp că, odată cu îmbătrânirea inimii, modificări moleculare mici pot afecta creșterea celulară, comportamentul si functia de proteine ​​cheie. Toate aceste schimbări, în timp, afectează capacitatea contractile a inimii. Trecut de cercetare sa concentrat asupra mecanismelor care distrug funcția inimii. În schimb, acest studiu a ajutat pentru a determina modul în care schimbările în funcție de proteine ​​menține în mod eficient contractilității inimii.

„Viculină, se pare, este un mecanism de apărare natural care întărește celulele senescente ale inimii și îi ajută să se simtă mai bine și să răspundă la schimbările legate de vârstă,“ - a spus autorul studiului stargy Adam Engler, Ph.D., profesor asociat de Bioinginerie la Universitatea din California, un om de stiinta de la Consortiul pentru regenerative Medicina în Sanford.

„Utilizarea în scopuri terapeutice de propriile mecanisme de apărare pot ajuta pentru a opri declinul organismelor care nu regenerează“ - a spus dr Cammarata.