Sydänsurujen ymmärtäminen – Tutkimus löytää yhteyden stressin ja sydämen vajaatoiminnan välillä

Tutkimukset osoittavat, että elimistö muistaa sydämen vajaatoiminnan aiheuttaman stressin ja voi johtaa taudin uusiutumiseen ja muihin siihen liittyviin terveysongelmiin. Tutkijat ovat havainneet, että sydämen vajaatoiminta jättää "stressimuistin" hematopoieettisten kantasolujen DNA:ssa tapahtuvien muutosten muodossa. Nämä kantasolut osallistuvat makrofageiksi kutsuttujen veren ja immuunisolujen tuotantoon.

Näillä immuunisoluilla on tärkeä rooli sydämen terveyden suojelemisessa. Kuitenkin tärkeä signalointireitti (solun sisällä signaaleja välittävien molekyylien ketju), jota kutsutaan transformoivaksi kasvutekijä beetaksi (TGF-β) hematopoieettisissa kantasoluissa, tukahdutettiin sydämen vajaatoiminnan aikana, mikä vaikutti negatiivisesti makrofagien tuotantoon.

TGF-β-tasojen parantaminen voi tarjota uuden hoidon toistuvaan sydämen vajaatoimintaan, ja stressimuistin kertymisen havaitseminen voi toimia varhaisena varoituksena ennen sen syntymistä.

Terveet elämäntavat ja parantunut hyvinvointi ovat osa YK:n maailmanlaajuisia kestävän kehityksen tavoitteita. Myönteistä on, että viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että elinajanodote maailmanlaajuisesti kasvaa noin 4,5 vuodella vuoteen 2050 mennessä. Tämä johtuu suurelta osin kansanterveystoimista sairauksien ehkäisemiseksi ja eloonjäämisen parantamiseksi sairauksien, kuten sydän- ja verisuonitautien, seurauksena. Sydänsairaudet ovat kuitenkin edelleen johtava kuolinsyy maailmassa, ja arviolta 26 miljoonaa ihmistä kärsii sydämen vajaatoiminnasta.

Kun sydämen vajaatoiminta ilmenee, se pyrkii uusiutumaan ja siihen liittyy muita terveysongelmia, kuten munuais- ja lihassairaus. Japanilaiset tutkijat halusivat ymmärtää, mikä aiheuttaa nämä uusiutumisen ja muiden elinten heikkenemisen ja voidaanko se estää.

Tutkimus julkaistiin journal Science Immunology -lehdessä.

"Aiempien tutkimuksiemme perusteella oletimme, että pahenemisvaiheet voivat johtua sydämen vajaatoiminnan aikana kokemasta stressistä, joka kerääntyy elimistöön, erityisesti hematopoieettisiin kantasoluihin", selittää projektin professori Katsuito Fuju Tokion yliopiston tutkijakoulusta. Lääketieteestä. Hematopoieettisia kantasoluja löytyy luuytimestä, ja ne ovat verisolujen ja immuunisolujen, joita kutsutaan makrofageiksi, lähde, jotka auttavat suojaamaan sydämen terveyttä.

Tämä kuva osoittaa, että sydämen vajaatoiminnan aikana stressisignaalit välittyvät aivoihin, jotka sitten välittävät ne hermojen kautta luuytimessä oleviin hematopoieettisiin kantasoluihin ja tallentavat ne stressimuistiksi. Nämä stressin kertyneet kantasolut tuottavat immuunisoluja, joilla on heikentynyt suojakyky elimille, kuten sydämelle, munuaisille ja lihaksille. Lähde: Science Immunology (2024). DOI: 10.1126/sciimmunol.ade3814

Tutkiessaan hiiriä, joilla oli sydämen vajaatoiminta, tutkijat löysivät todisteita stressin painamisesta epigenomiin, mikä tarkoittaa, että hiirien DNA:ssa oli tapahtunut kemiallisia muutoksia. Tärkeä signaalireitti nimeltä transformoiva kasvutekijä beeta, joka osallistuu monien soluprosessien säätelyyn, tukahdutettiin sydämen vajaatoimintaa sairastavien hiirten hematopoieettisissa kantasoluissa, mikä johti toimintahäiriöiden immuunisolujen tuotantoon.

Nämä muutokset säilyivät ajan mittaan, joten kun ryhmä siirsi luuytimen sydämen vajaatoimintaa sairastavista hiiristä terveisiin hiiriin, he havaitsivat, että kantasolut jatkoivat toimimattomien immuunisolujen tuottamista. Näille hiirille kehittyi myöhemmin sydämen vajaatoiminta ja niistä tuli herkkiä elinvaurioille.

"Kutsumme tätä ilmiötä stressimuistiksi, koska sydämen vajaatoiminnan aiheuttama stressi muistetaan pitkään ja se vaikuttaa koko kehoon. Vaikka monet muutkin stressityypit voivat jättää tämän stressimuistin, uskomme, että sydämen aiheuttama stressi epäonnistuminen erityisen merkittävä", Fuju sanoi.

Hyvä uutinen on, että tunnistamalla ja ymmärtämällä nämä muutokset TGF-β-signalointireitissä, avautuu uusia mahdollisuuksia mahdollisille tuleville hoidoille.

"Täysin uusia hoitomuotoja voidaan harkita estämään näiden stressimuistojen kertyminen sydämen vajaatoiminnan vuoksi sairaalahoidon aikana", Fuju sanoi. "Sydämen vajaatoimintaa sairastavilla eläimillä ylimääräisen aktiivisen TGF-β:n lisääminen on osoittanut potentiaalia hoitomuotona. Hematopoieettisten kantasolujen epigenomin korjaaminen voi myös olla tapa poistaa stressimuistia."

Nyt kun tämä on tunnistettu, tiimi toivoo kehittävänsä järjestelmän, joka voi havaita ja estää stressimuistin kertymisen ihmisissä. Pitkän aikavälin tavoitteena on paitsi estää sydämen vajaatoiminnan uusiutumista, myös havaita sitä edeltävä tila. Kehittyy täysin.