Найдено лекарство, способное обратить вспять неисправность митохондрий
Исследователи обнаружили ранее неизвестный патологический клеточный механизм, лежащий в основе сердечной недостаточности, который в настоящее время не поддается лечению, и определили препарат, который может обратить его вспять. Полученные результаты открывают дверь к новому методу для улучшения результатов лечения людей с этим заболеванием.
Сердечная недостаточность, по оценкам, распространенность которой составляет 64 миллиона человек во всем мире, является быстро растущей проблемой общественного здравоохранения. Сердечная недостаточность — это не отдельное заболевание, а клинический синдром, характеризующийся снижением способности сердца перекачивать достаточно крови для удовлетворения потребностей организма в крови и кислороде.
Несмотря на достижения в лечении, сердечная недостаточность по-прежнему связана с высокой смертностью и заболеваемостью, а также снижением качества жизни. Чтобы решить эту проблему, исследователи из Университета Сан-Паулу (USP) изучили клеточную дисфункцию, вызывающую сердечную недостаточность, и определили молекулу, которая может обратить ее вспять.
Исследователи USP ранее показали, что сердечная недостаточность связана с неисправностью митохондрий, обычно отвечающих за питание клеток организма, что ученые сравнивают с автомобильным двигателем.
«Когда автомобильный двигатель не работает должным образом, преобразование энергии ухудшается, эффективность падает, а уровень загрязнения увеличивается», — сказал Хулио Феррейра, соавтор исследования.
«Загрязнителем», о котором говорит Феррейра, является токсичный альдегид 4-гидроксиноненаль (4-HNE), побочный продукт митохондриальной дисфункции при сердечной недостаточности.
«В каждой клетке есть сотни, а иногда и тысячи митохондрий, которые производят достаточно альдегида, чтобы отравить всю клетку, когда они не работают должным образом», — сказал Феррейра. «В последнем исследовании мы обнаружили, что слишком большое количество 4-гидроксиноненала отключает жизненно важное событие для клетки: обработку микроРНК».
МикроРНК (мРНК) представляют собой небольшие некодирующие РНК, которые играют важную роль в регуляции генов. Нарушение образования микроРНК связано с рядом заболеваний, включая рак, нейродегенеративные и сердечно-сосудистые заболевания.
Используя масс-спектрометрию, исследователи заметили, что 4-HNE необратимо связывается и инактивирует Dicer, фермент, кодируемый геном DICER1, необходимым для образования микроРНК. Это механизм, которого раньше не видели.
«В этом исследовании мы выявили химические изменения, которые инактивируют Dicer у грызунов и людей из-за накопления альдегида, вызванного сердечной недостаточностью», — сказал Феррейра. «Это был до сих пор неизвестный механизм. Дело в том, что Dicer является лимитирующим ферментом для образования и созревания микроРНК, ответственных за общий контроль клеточной биологии».
Используя препарат AD-9308 на образцах сердечной ткани человека, исследователи смогли восстановить активность Dicer и обратить вспять эффект сердечной недостаточности, улучшив сердечную функцию на моделях грызунов. В предыдущем исследовании было показано, что AD-9308 активирует митохондриальную альдегиддегидрогеназу 2 (ALDH2), основной фермент, детоксифицирующий 4-HNE, для эффективного лечения кардиомиопатии у мышей.
«Подводя итог, можно сделать вывод, что AD-9308 стимулирует удаление альдегида из больных клеток, снижая вероятность того, что он «выключит» Dicer и, следовательно, защитит клетки сердца», — сказал Феррейра. «Это имеет тенденцию сохранять профиль микроРНК ближе к профилю здорового сердца».
Текущее исследование не только дает новое понимание механизмов, связанных с сердечной недостаточностью, но и открывает двери для нового терапевтического вмешательства для улучшения результатов у людей с этим заболеванием.
Исследование было опубликовано в European Heart Journal.