Природное соединение, полученное из коры магнолии, может защитить сердце от гипертрофии, утолщения сердечной мышцы, часто вызываемого хроническим высоким кровяным давлением, которое может привести к сердечной недостаточности, сообщают исследователи в выпуске онлайн-журнала Nature от 14 апреля. Связь.
При введении мышам гонокиол (хох-NOH’-kee-ohl) уменьшал избыточный рост отдельных клеток сердечной мышцы, уменьшал толщину стенки желудочка и предотвращал накопление интерстициального фиброза, жесткости клеток сердечной мышцы, что снижает их способность сокращаться. Он также защищает клетки сердечной мышцы от повреждений, вызванных окислительным стрессом, который может повредить ДНК.
Исследователи из Медицинского университета Чикаго также описывают, как это древнее средство, веками широко использовавшееся в Азии, защищает сердце. Они обнаружили, что соединение активирует SIRT3, защитный белок, связанный с замедленным старением, стрессоустойчивостью и регуляцией метаболизма.
"Хонокиол, увеличивая уровень SIRT3, эффективно блокировал как индукцию, так и прогрессирование сердечной гипертрофии у мышей," сказал автор исследования Махеш Гупта, доктор философии, директор программы исследований биологии сердечной клетки в Чикагском университете. "Он даже смягчил ранее существовавшую гипертрофию сердца. Это может сыграть значительную роль в профилактике и лечении сердечной недостаточности."
"Насколько нам известно, это первый отчет, в котором описывается фармакологический активатор SIRT3" добавил он. "До сих пор ограничение калорий в сочетании с упражнениями на выносливость было единственным способом повысить уровень SIRT3. Очень немногие люди могли соблюдать такой строгий режим."
SIRT3, один из семейства сиртуиновых белков, в основном активен в митохондриях, главном источнике энергии клетки. Он играет центральную роль в энергетическом обмене и предотвращении ацетилирования, процесса, который может изменить функцию белков. В отсутствие SIRT3 митохондриальные белки становятся гиперацетилированными, что может нарушить функцию.
Исследования на людях показывают, что малоподвижные пациенты старше 60 лет имеют почти на 40 процентов меньше SIRT3. У мышей, у которых отсутствует ген для SIRT3, уровень АТФ, основного источника энергии, на 40 процентов ниже, чем у мышей с этим геном.
Исследователи протестировали несколько соединений в поисках одного, которое могло бы активировать SIRT3. Они обнаружили, что хонокиол снижает ацетилирование митохондриального белка. Когда они протестировали его на клетках сердечной мышцы мышей, они обнаружили, что небольшое количество гонокиола почти удваивает уровень SIRT3 в течение 24 часов.
Дополнительные исследования показали, что гонокиол, действуя через SIRT3, может уменьшать или предотвращать гипертрофический рост клеток сердечной мышцы, предотвращать развитие у мышей полной гипертрофии и даже уменьшать существующие повреждения от установленной гипертрофии.
Он также блокировал производство фибробластов – клеток, которые мешают работе сердечной мышцы – и уменьшал производство миофибробластов, клеток, которые ускоряют заживление ран, но могут нарушать работу сердца. Исследователи не обнаружили какой-либо заметной токсичности.
Чтобы подтвердить механизм, исследователи провели те же эксперименты на мышах, у которых отсутствовал ген SIRT3. В этих исследованиях гонокиол не оказал никакого воздействия.
Они также определили, что хонокиол напрямую связывается с SIRT3. Комбинация, по-видимому, увеличивает активность SIRT3.
Авторы писали, что результаты предполагают, что фармакологическая активация SIRT3 гонокиолом может быть "потенциальная терапевтическая стратегия для предотвращения неблагоприятного ремоделирования сердца и других заболеваний, связанных с аномальным клеточным ростом и фиброзом органов."
"Хотя мы считаем это очень многообещающим," Гупта сказал, "предстоит еще много работы."
Хонокиол доступен как лечебное средство на травах, но чистота таких препаратов не определена. "Мы лечили мышей инъекциями в брюшную полость," Гупта подчеркнул, "а не перорально, как это соединение традиционно применялось. Мы проводим испытания, чтобы увидеть, окажет ли пероральный прием аналогичный эффект."
Несмотря на эти предостережения, "мы очень взволнованы," Гупта сказал. "Мы работаем над разработкой клинического испытания с участием пациентов с гипертрофией сердца и потенциально другими метаболическими заболеваниями, такими как диабет 2 типа."