Сердце реагирует на повышенный стресс, вызванный хроническим повышением артериального давления, например, утолщением мышцы стенки. На поздней стадии этого состояния возникает риск сердечной недостаточности. Ученым из Института исследований сердца и легких имени Макса Планка удалось идентифицировать ключевую молекулу в молекулярном сигнальном каскаде, ответственную за этот рост. Основываясь на этом открытии, им удалось добиться значительного уменьшения утолщения сердечной стенки в экспериментах на животных. Кроме того, им удалось частично уменьшить имеющееся утолщение сердечной стенки.
Сердце реагирует на интенсивный длительный стресс увеличением мышечной массы. У соревнующихся спортсменов это утолщение сердечной стенки известно как синдром атлетического сердца или "сердце спортсмена". В то время как в этом случае процесс является обратимой физиологической реакцией на физическую нагрузку, в других случаях утолщение сердечной стенки, известное с медицинской точки зрения как сердечная гипертрофия, является серьезным состоянием; его прогрессирование часто приводит к смерти от сердечной недостаточности. Триггеры этого патологического изменения могут включать, например, высокое кровяное давление, артериосклероз и дефекты сердечного клапана.
Ученые из Института исследований сердца и легких им. Макса Планка в Бад-Наухайме определили важный интерфейс в сигнальном каскаде, который контролирует возникновение сердечной гипертрофии на молекулярном уровне. Речь идет о молекуле под названием RhoGEF12. Важнейший показатель был раскрыт исследователям в исследованиях на мышах, у которых аорта была искусственно сужена, что спровоцировало развитие гипертрофии. "Мы наблюдали явное увеличение активации RhoGEF12 в клетках сердечной мышцы этих мышей, " сказала Нина Ветчурек, которая проводила исследование в сотрудничестве с Микито Такефудзи. Затем исследователи Max Planck использовали генетически модифицированных мышей, у которых RhoGEF12 мог быть отключен в клетках сердечной мышцы, в их модели гипертрофии. "Через четыре недели после начала лечения утолщение сердечной стенки у этих мышей было явно менее выраженным, чем у животных с RhoGEF12," объясняет Wettschureck. Кроме того, производительность сердечного насоса у мышей без RhoGEF12 была значительно лучше, чем в контрольной группе. Это привело к более высокой выживаемости в долгосрочной перспективе.
Ответ на вопрос о том, можно ли обратить вспять существующую гипертрофию путем отключения RhoGEF12, был важен с клинической точки зрения. Поэтому исследователи Бад-Наухайма также исследовали эту возможность. Фактически, частичное уменьшение утолщения наблюдалось у мышей с существующей гипертрофией сердца, у которых был отключен RhoGEF12. "Мы считаем, что RhoGEF12 настолько важен для реакции гипертрофии, потому что он объединяет сигналы от рецепторов растяжения и гормонов," сказал Wettschureck.
Теперь цель состоит в том, чтобы разработать конкретный терапевтический процесс, основанный на выводах, полученных в ходе исследования. Таким образом, группа Ветчурека в настоящее время изучает вопрос о том, могут ли молекулярные корреляции, обнаруженные в исследовании, полностью передаваться людям. Если это подтвердится, следующий шаг должен привести к клиническому применению результатов. Ветчурек настроен оптимистично: "Недавно стали известны два ингибитора, которые представляют возможных кандидатов для лечения. Они могли бы стать основой для фармакологического подхода." Другое наблюдение, сделанное в ходе исследования, также должно оказаться полезным с точки зрения разработки нового терапевтического подхода: отключение RhoGEF12 не имело побочных эффектов у здоровых мышей.