Wielu ludzi około 60. roku życia doświadcza spadku wydolności fizycznej z powodu stenozy zastawki aortalnej. W tym schorzeniu zastawka serca, położona pomiędzy lewą komorą a aortą, ulega zwapnieniu. Utrudnia to jej otwieranie i tym samym przepływ krwi z serca do reszty organizmu. „To choroba powszechna, ale jej rozwój wciąż jest słabo poznany” – wyjaśnia prof. Daniela Wenzel, kierownik Katedry Fizjologii Systemowej na Wydziale Medycznym Uniwersytetu Ruhr w Bochum. „Dlatego obecnie nie mamy sposobu, by ją zatrzymać. Zastawkę wymienia się dopiero wtedy, gdy nie ma już żadnych innych opcji.”
Zespół prof. Wenzel, działający w ramach Centrum Badań Wspólnych/Transregio 259 „Choroby aorty”, próbuje dotrzeć do istoty patogenezy tej choroby. Szczególną uwagę badacze zwracają na śródbłonek – pojedynczą warstwę komórek otaczających zastawkę aortalną. „Między innymi te komórki zapobiegają przyleganiu płytek krwi i tworzeniu się zakrzepów” – mówi Wenzel. „Wiemy, że śródbłonek odgrywa również kluczową rolę w chorobach naczyń, takich jak miażdżyca.”
Zespół opracował specjalną metodę izolacji komórek śródbłonka do badań. Wadliwą zastawkę aortalną, usuniętą podczas operacji, umieszczano pomiędzy dwoma szkiełkami i przykładano do niej zamrożony „stempel”. W wyniku tego komórki śródbłonka przywierały do szkiełek – komórki od strony serca na jednym, a od strony aorty na drugim. Naukowcy mogą teraz szczegółowo badać tę cienką warstwę komórek.
Dzięki barwieniu komórek można ocenić przepuszczalność śródbłonka. Im wyższa przepuszczalność dla białek osocza, tym bardziej uszkodzony jest śródbłonek. Badano również RNA produkowane przez te komórki, co pozwala na określenie aktywnych genów.
„U osób, u których zastawka aortalna ma trzy płatki – co jest sytuacją typową – gołym okiem widać, że zwapnienie dotyczy głównie strony aortalnej, znacznie mniej strony sercowej” – tłumaczy doktorant i główny autor badania, Adrian Brandtner. Analiza barwienia i sekwencjonowanie RNA wykazały, że po stronie aortalnej śródbłonek jest bardziej przepuszczalny i wykazuje większą ekspresję genów związanych z procesami zwapnienia. Oznacza to wyraźne zaangażowanie śródbłonka w rozwój choroby.
„Co ciekawe, sytuacja wygląda inaczej u osób, których zastawka ma tylko dwa płatki” – dodaje badacz. Osoby z tą predyspozycją genetyczną częściej zapadają na stenozę aortalną wcześniej w życiu. U nich śródbłonek po obu stronach zastawki jest równie uszkodzony – przepuszczalny i dotknięty zwapnieniem. „Stenoza aortalna u osób z dwu-, a nie trójpłatkową zastawką to zatem zupełnie inna choroba” – podsumowuje Brandtner.
Naukowcy mają nadzieję, że ich odkrycia przyczynią się do głębszego zrozumienia mechanizmów rozwoju stenozy zastawki aortalnej. „Byłoby wspaniale, gdybyśmy pewnego dnia mogli zastosować leczenie farmakologiczne już we wczesnym stadium choroby i powstrzymać jej rozwój” – mówi Wenzel.
W badaniach, oprócz zespołu z Katedry Fizjologii Systemowej Uniwersytetu Ruhr w Bochum, uczestniczyli także naukowcy z Instytutu Fizjologii I Uniwersytetu w Bonn oraz z Kliniki Kardiochirurgii Szpitala Uniwersyteckiego w Bonn.
Źródło: Ruhr-University Bochum
