Сердца мышей, которые обладают большим количеством микроРНК 212 и 132 (справа), заметно больше, чем сердца нормальных мышей (слева). © Камаль Чоудхури / Институт биофизической химии Макса Планка
(Medical Xpress) – Сердечный стресс, например сердечный приступ или высокое кровяное давление, часто приводит к патологическому росту сердца и, как следствие, к сердечной недостаточности. Две крошечные молекулы РНК играют ключевую роль в этом пагубном развитии мышей, как теперь обнаружили исследователи из Ганноверской медицинской школы и Геттингенского института биофизической химии им. Макса Планка. Когда они ингибировали одну из этих двух специфических молекул, они смогли защитить грызунов от патологического сердечного роста и сердечной недостаточности. Благодаря этим открытиям ученые надеются разработать терапевтические подходы, которые могут защитить людей от сердечной недостаточности.
Дыхательная недостаточность, утомляемость и снижение работоспособности – симптомы, которые могут сопровождать сердечную недостаточность. По Германии примерно 1.8 миллионов человек страдают этим заболеванием. Причиной тому может быть увеличенное сердце, так называемая гипертрофия сердца. Это может развиться, когда сердце подвергается постоянному стрессу, например, из-за постоянного высокого кровяного давления или порока клапана сердца. Чтобы повысить эффективность откачки, клетки сердечной мышцы увеличиваются – состояние, которое часто приводит к сердечной недостаточности, если не лечить.
Две небольшие молекулы РНК склоняют чашу весов
Группа исследователей из Геттингенского института биофизической химии им. Макса Планка и Ганноверской медицинской школы обнаружила, что две небольшие молекулы РНК играют ключевую роль в росте клеток сердечной мышцы: микроРНК miR-212 и miR-132. Ученые заметили, что эти микроРНК более распространены в клетках сердечной мышцы мышей, страдающих сердечной гипертрофией. Чтобы определить роль, которую играют две микроРНК, ученые вывели генетически модифицированных мышей, у которых было аномально большое количество этих молекул в клетках сердечной мышцы. "У этих грызунов развилась гипертрофия сердца, и они жили всего от трех до шести месяцев, тогда как у их здоровых сородичей нормальная продолжительность здоровой жизни составляла несколько лет," объяснил доктор. Камаль Чоудхури, научный сотрудник отдела молекулярной клеточной биологии Института биофизической химии им. Макса Планка. "Для сравнения мы также выборочно отключили эти микроРНК у других мышей. Эти животные имели немного меньшее сердце, чем их здоровые сородичи, но не отличались от них поведением или продолжительностью жизни," продолжил биолог. Решающим моментом является то, что когда ученые подвергли сердца этих мышей стрессу, сужая аорту, у мышей не развилась сердечная гипертрофия – в отличие от нормальных мышей.
Ингибитор микроРНК защищает мышей от гипертрофии
Ученые также смогли защитить нормальных мышей от болезни. Когда они дали им вещество, избирательно ингибирующее микроРНК-132, не произошло патологического роста сердца – даже когда сердца этих мышей подвергались стрессу. "Таким образом, впервые мы нашли молекулярный подход к лечению патологического сердечного роста и сердечной недостаточности у мышей," сказал кардиолог профессор доктор. Доктор. Томас Тум, доктор медицины, директор Института стратегий молекулярной и трансляционной терапии (IMTTS) Медицинской школы Ганновера. Благодаря этим открытиям исследователи надеются, что они смогут разработать терапевтические подходы, которые также могут защитить людей от сердечной недостаточности. "Такие ингибиторы микроРНК, по отдельности или в сочетании с традиционными методами лечения, могут представлять собой многообещающий новый терапевтический подход," сказал Тум.
"У мышей с передозировкой двух микроРНК в клетках сердечной мышцы ограничивается клеточная «программа рециркуляции»," объяснил доктор. Ахмет Укар, который вместе с Шаши К. Гупта отвечал за эксперименты. В этом процессе переработки клетка разрушает компоненты, которые повреждены или больше не требуются, и повторно использует их составляющие – жизненно важный процесс, который, например, обеспечивает выживание организма в стрессовых условиях. У мышей без микроРНК -212 и 132 эта программа рециркуляции более активна, чем у их нормальных сородичей. Возможно, снижение клеточного рециклинга может быть причиной наблюдаемой гипертрофии сердца.