Wissenschaftler identifizieren ein vielversprechendes Ziel für die Behandlung von Herzinsuffizienz

Anonim

Forscher des Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares Carlos III (CNIC) unter der Leitung von Dr. José Antonio Enríquez haben ein neues therapeutisches Ziel für die Prävention von Herzinsuffizienz beschrieben, einer der Hauptursachen für Tod und Behinderung in der Welt. Das neue Ziel, eine mitochondriale Protease namens OMA1, wird aktiviert, wenn das Herz unter Stress steht. Die Hemmung von OMA1 schützt Kardiomyozyten (die Muskelzellen des Herzens), verhindert deren Tod und verhindert die Verschlechterung der Herzfunktion. Die Studie wird heute in Science Translational Medicine veröffentlicht.

Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind in industrialisierten Gesellschaften die Haupttodesursache. Eine der schwerwiegendsten Herz-Kreislauf-Erkrankungen ist die Herzinsuffizienz, die in Spanien die dritthäufigste Todesursache darstellt. Herzversagen ist die Unfähigkeit des Herzens, die Energieanforderungen des Körpers angemessen zu erfüllen. Aktuelle Behandlungsrichtlinien empfehlen Änderungen in Lebensstil, Diätbeschränkungen und verschiedenen medizinischen Behandlungen. Leider ist der Erfolg dieser Ansätze begrenzt und variiert von Patient zu Patient. Aus diesem Grund ist eine große wirtschaftliche und wissenschaftliche Anstrengung darauf gerichtet, die Ursache von Herzversagen und Möglichkeiten, sie zu verhindern, zu identifizieren. Die korrekte Herzfunktion erfordert eine ausreichende kontraktile Kapazität und eine konstante und kontrollierte Produktion von Energie, um alle Gewebe mit dem Sauerstoff zu versorgen, den sie benötigen. Mitochondrien sind subzelluläre Organellen, die sowohl die Energieproduktion als auch die Verfügbarkeit von Kalzium für die Kontraktion koordinieren. Mitochondrien sind auch der Hauptproduzent in der Zelle von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS), die giftig sind, wenn sie in großen Mengen produziert werden. Um die korrekte Funktion der Muskelzellen im Herzen zu gewährleisten, müssen Mitochondrien eine definierte innere Struktur aufrechterhalten und in der Lage sein, eine übermäßige ROS-Produktion während einer intensiven Kontraktion zu verhindern, die durch eine hohe Arbeitsbelastung, Hypertonie oder andere Stresssituationen verursacht wird.

In der Studie untersuchte das Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Enríquez 3 unabhängige Modelle der Herzinsuffizienz, die verschiedene Symptome aufweisen: chronische Tachykardie, chronische Hypertonie und Myokardischämie mit Herzhypertrophie. Unabhängig von der Quelle, Stress induzierte Herzverletzung in allen 3 Modellen. Der erste Autor, Dr. Rebeca Acín Pérez, erklärte: "Unabhängig von der anfänglichen Ursache der Herzinsuffizienz unterliegen die 3 Modelle wichtigen Änderungen in Bezug auf die Mitochondrien." Diese Veränderungen bestehen in einem Anstieg der mitochondrialen ROS-Produktion, gefolgt von Änderungen in der Morphologie der inneren mitochondrialen Membran und einem Verlust an Energieerzeugungskapazität, was zum Tod der Kardiomyozyten führt.

Das Forscherteam fand heraus, dass die Veränderungen der inneren Membranmorphologie der Mitochondrien die Aktivierung der Protease OMA1 erfordern. Acín Pérez erklärte, dass "bis jetzt nur ein OMA1-Substrat beschrieben wurde, OPA1, ein mitochondriales Protein, das für die Aufrechterhaltung der charakteristischen Falten oder Cristae in der inneren Membran verantwortlich ist." In der Studie verhinderte die Eliminierung von OMA1 Herzinsuffizienz in allen drei untersuchten Modellen, was eine direkte Rolle beim Schutz von Kardiomyozyten belegt. Die neuen Ergebnisse identifizieren OMA1 als ein vielversprechendes Ziel für die Behandlung von Herzinsuffizienz.