يمكن للجزيء المكتشف حديثًا علاج قصور القلب
في حالة فشل القلب ، يكون القلب غير قادر على ضخ الدم بشكل فعال في جميع أنحاء الجسم. أحد العوامل الرئيسية في تطور هذه الحالة هو خلل في تنظيم الكالسيوم. قد يصبح الجزيء المكتشف حديثًا والذي قد يكون قادرًا على معالجة هذه المشكلة هو الهدف العلاجي التالي لحالة القلب هذه.
يمكن للقلب أن ينقبض ، ويسترخي ، ويضخ الدم عبر الأوردة بشكل فعال ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى عملية تسمى "دورة الكالسيوم". تسمح هذه العملية للكالسيوم بالدوران داخل وخارج الخلايا.
تتعطل هذه الدورة أحيانًا بسبب عمر الشخص ، مما قد يؤثر أيضًا على معدل أو فاعلية عضلة القلب في ضخ الدم.
لذلك قد يؤدي خلل تنظيم الكالسيوم إلى تطور قصور القلب.
حتى الآن ، ركز الباحثون على تطوير علاجات تستهدف جزيءًا يعرف باسم SERCA ، والذي يتمثل دوره في نقل أيونات الكالسيوم ، مما يضمن استرخاء عضلة القلب.
في حالة فشل القلب ، لا تعمل SERCA بشكل صحيح ، مما دفع بعض العلماء إلى النظر في إمكانيات تطوير علاج جيني من شأنه زيادة تعبير SERCA.
الآن ، ومع ذلك ، اكتشف المتخصصون من جامعة تكساس ساوثويسترن في دالاس ، ومن جامعة لويولا في شيكاغو في إلينوي ، ميكروبيبتيد ، أطلقوا عليه اسم "إطار القراءة القزم المفتوح" (DWORF). يعتقد العلماء أن DWORF يمكن أن يمهد الطريق لعلاجات أفضل لفشل القلب.
"اكتشف مختبرنا مؤخرًا ببتيدًا دقيقًا يسمى [DWORF] ، والذي يرتبط مباشرة بـ SERCA ويعزز نشاطها ،" تشرح الكاتبة الرئيسية لهذه الدراسة الجديدة ، كاثرين ماكارويتش.
"في هذه الدراسة ، استكشفنا الإمكانات العلاجية للمستويات العالية من DWORF ، كطريقة لزيادة نشاط SERCA وتحسين انقباض القلب في حالة فشل القلب."
كاثرين ماكاريتش
تأثير DWORF على وظائف القلب
اكتشف ماكارويتش وفريقه لأول مرة أن DWORF يزيح جزيء يسمى phospholamban (PLN) ، والذي يثبط نشاط SERCA.
يشير هذا إلى أن العلماء قد يكونون قادرين على استخدام DWORF للمساعدة في تعزيز نشاط SERCA ، وبالتالي السماح للقلب باستعادة قدرته على الانقباض والاسترخاء بشكل فعال.
في الدراسة الحالية التي تظهر نتائجها في المجلة eLife، عمل الباحثون مع الفئران التي تم تعديلها وراثيًا للتعبير عن مستويات أعلى من DWORF ، أو مستويات أعلى من PLN ، أو مستويات أعلى من كل من DWORF و PLN في القلب.
من خلال مقارنة القوارض المعدلة وراثيًا بالقوارض العادية ، لاحظ العلماء أن الفئران التي لديها مستويات أعلى من DWORF تتمتع بدورة كالسيوم أفضل من الفئران العادية.
في الوقت نفسه ، كانت الفئران المصممة هندسيًا للتعبير عن مستويات PLN أعلى لديها دورة أقل للكالسيوم مقارنة بعناصر التحكم. أخيرًا ، في الفئران ذات المستويات العالية من كلا الجزيئين ، منع DWORF تأثير PLN.
"مرشح جذاب" للعلاجات الجديدة
من أجل توحيد هذه النتائج ، قام الباحثون أيضًا بتقييم تأثيرات DWORF في نموذج فأر لاعتلال عضلة القلب التوسعي ، حيث يصبح القلب متضخمًا وغير قادر على ضخ الدم بكفاءة.
كان لدى الفئران العادية المصابة باعتلال عضلة القلب التوسعي وظيفة ضعيفة في البطين الأيسر للقلب ، وهو جزء القلب الذي يضخ الدم المؤكسج نحو الجسم.
ومع ذلك ، أظهرت الفئران المصابة باعتلال عضلة القلب التوسعي والتي تم تصميمها أيضًا للحصول على مستويات أعلى من DWORF ، وظيفة أفضل لبطين القلب الأيسر.
على العكس من ذلك ، فإن القوارض التي تعاني من نفس مشكلة القلب ولكن بدون DWORF على الإطلاق أظهرت وظيفة البطين الأيسر أضعف من الضوابط.
لاحظ ماكارويتش وفريقه أيضًا أن الفئران ذات المستويات العالية من DWORF لم تظهر بعض العلامات الفسيولوجية المعتادة لاعتلال عضلة القلب ، مثل تضخم غرف القلب ، وترقق جدران الغرفة ، وزيادة حجم خلايا عضلة القلب.
أيضًا ، لم تتطور الفئران ذات المستويات العالية من DWORF إلى تراكم الأنسجة الندبية في القلب ، وهي سمة أخرى من سمات اعتلال عضلة القلب.
"المحاولات السابقة لاستعادة SERCA للحماية من قصور القلب لم تنجح لأنها ركزت على زيادة مستويات SERCA نفسها ،" يلاحظ كبير مؤلفي الدراسة ، إريك أولسون.
بناءً على النتائج الحالية ، يعتقد أن الفريق ربما يكون قد حدد هدفًا علاجيًا أكثر قابلية للتطبيق في DWORF.
يضيف أولسون: "نعتقد أن زيادة مستويات DWORF بدلاً من ذلك قد يكون أكثر جدوى وأن الحجم الصغير لجزيء DWORF يمكن أن يجعله مرشحًا جذابًا لعقار العلاج الجيني لفشل القلب".
