Jedan protein sprečava iznenadnu smrt: Nećete verovati kako čuva srce nakon udara

Istraživači iz Masačusetske opšte bolnice otkrili su da protein imunske odbrane, molekul gama sličan rezistinu, napada ćelije srca nakon srčanog udara bukvalno praveći rupe u njima.

Ovo otkriće objašnjava zašto se opasni, ubrzani srčani ritmovi mogu javiti nakon infarkta.

Uklanjanjem ovog molekula kod miševa, istraživači su smanjili smrtonosne aritmije dvanaest puta, što sugeriše da ciljanje štetnog imunskog delovanja može otvoriti novi put za prevenciju iznenadne srčane smrti.

U suštini, nakon srčanog udara, odbrambeni imunski mehanizmi mogu se okrenuti protiv tela: protein iz belih krvnih zrnaca oštećuje srčane ćelije i izaziva smrtonosne ritmove. Blokiranje ovog molekula moglo bi biti ključno za prevenciju iznenadne srčane smrti.

Otkrili smo da odbrambeni protein molekul gama sličan rezistinu (Relmγ), proizvod neutrofila, buši srčane ćelije nakon srčanog udara, kažu istraživači. To podstiče opasan, ubrzan i nepravilan srčani ritam i ćelijsku smrt u srcu, piše Science Daily. 

Najsmrtonosnije komplikacije koronarne arterijske bolesti su infarkt miokarda i iznenadna srčana smrt. Kod infarkta miokarda, blokada arterije srca dovodi do nedovoljnog snabdevanja ćelija srčanog mišića (kardiomiocita) kiseonikom, što ugrožava njihovu sposobnost održavanja stabilnog ritma i može izazvati opasne, nestabilne srčane ritmove (aritmije) – ventrikularnu tahikardiju (VT) i ventrikularnu fibrilaciju (VF).

Foto: Shutterstock

VT i VF su ozbiljne aritmije koje mogu dovesti do iznenadnog srčanog zastoja i smrti u roku od nekoliko minuta. Kod VT, srce kuca vrlo brzo, ali u koordinisanom ritmu. Kod VF, ritam je haotičan i nekoordinisan.

Većina aritmija se javlja u roku od 48 sati nakon infarkta miokarda i poklapa se sa velikom infiltracijom imunskih ćelija u srčano tkivo, kažu istraživači. Zanimalo nas je kako te imunske ćelije mogu izazivati aritmije.

- Otkrili smo da neutrofili koji u velikom broju stižu u infarkt (oblast mrtvog tkiva usled prekida snabdevanja kiseonikom) pojačavaju reakciju gena Retnlg, koji kodira protein RELMγ. Takođe smo otkrili sličan gen, RETN, u ljudskom srčanom tkivu pogođenom infarktom. Kad smo uklonili ovaj protein iz neutrofila kod miševa, opterećenje aritmijom nakon infarkta miokarda smanjilo se 12 puta - ističu istraživači. 

Istraživači su proučavali kako neutrofili, specifična vrsta imunskih ćelija, izazivaju ventrikularnu aritmiju (opasno ubrzano nepravilno kucanje srca) nakon srčanog udara.

Kardiomiociti kao glavni akteri u aritmiji su vrlo dobro proučeni, ali je uloga imunskih ćelija manje jasna. Ovo istraživanje je važno jer je ventrikularna aritmija najsmrtonosnija komplikacija nakon infarkta miokarda. Moramo bolje razumeti šta uzrokuje aritmiju kako bismo razvili nove antiaritmike.

- Koristili smo mnogo metoda. Za početno razumevanje koji proteini u neutrofilima bi mogli biti važni, koristili smo podatke o genskoj ekspresiji dobijene jednoćelijskim i prostornim RNK-sekvenciranjem kod miševa koji su pretrpeli infarkt miokarda. Međutim, koristili smo i podatke iz studija na ljudima radi pronalaženja sličnosti u ljudskom tkivu - kažu istraživači.

Foto: Shutterstock

Takođe su korišćene konfokalna mikroskopija i mikroskopija supervisoke rezolucije na izolovanim mišićnim ćelijama mišjeg srca koje su tretirane označenim proteinom. Osim toga, sprovedeni su in vitro testovi poput lipozomskog modela i tehnika ćelijske kulture radi upoređivanja dejstva proteina kod miševa i ljudi.

Otkriveno je da nakon infarkta miokarda u mišjem modelu neutrofili pojačavaju ekspresiju Retnlg, gena koji kodira RELMγ. Takođe je otkriveno da je ljudski biološki homolog RETN, gen koji kodira rezistin, više izražen u infarktnom tkivu miokarda nego u neinfarktnom, slično kao kod miševa.

Uklanjanje gena iz ćelija iz koštane srži (kao što su neutrofili) i posebno iz neutrofila značajno je smanjilo broj ventrikularnih aritmija kod miševa.

Implikacije su da imunske ćelije igraju ključnu ulogu u iznenadnoj smrti i aritmiji. Trebalo bi razmotriti tretiranje infarkta miokarda putem brze rekanalizacije krvnog suda radi obnove dotoka oksigenovane krvi i putem ciljanja imunskih ćelija radi ublažavanja aritmijskih efekata oštećenja, kažu istraživači.

Kad bolje shvatimo mehanizme koji su u osnovi, možemo nastojati na terapijskim ciljevima koji idu dalje od široke imunosupresije koja se danas koristi. Ako možemo tretirati ciljeve specifičnije, možemo smanjiti neželjene sporedne efekte i otkriti pun potencijal imunske modulacije u slučaju kardiovaskularne bolesti.

Sledeći koraci su pronalaženje načina za neutralizaciju štetnog proteina i testiranje da li to može smanjiti VT i veličinu infarkta – prvo kod miševa, ali onda i kod ljudi.

Treba sakupiti više dokaza o značaju ovog proteina u ljudskoj bolesti. Zanimljivo je i da ova otkrića imaju posledice po druge bolesti sa angažovanjem i aktiviranjem neutrofila.