Kluczowe białko regulujące pracę serca może mieć znaczenie w leczeniu kardiomiopatii
Najnowsze badania przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Missouri (University of Missouri School of Medicine) rzucają światło na mechanizmy odpowiedzialne za kurczliwość mięśnia sercowego i ich związek z chorobami układu sercowo-naczyniowego.
W trakcie każdego skurczu mięśnia sercowego komórki mięśniowe kurczą się, aby wypchnąć krew do reszty ciała, po czym rozkurczają się, by umożliwić ponowne napełnienie serca. Ten cykliczny proces możliwy jest dzięki sarkomerom – jednostkom strukturalnym zbudowanym z białek mięśniowych, które kurczą się poprzez przesuwanie swoich elementów względem siebie. Pojedyncza komórka mięśnia sercowego może zawierać ponad 5000 sarkomerów, co sprawia, że ich synchroniczna praca ma kluczowe znaczenie dla funkcji serca.
Badacze pod kierunkiem dr. Kerry’ego McDonalda wykazali, że za regulację tego mechanizmu odpowiada białko wiążące miozynę typu C (cMyBP-C). Jest ono swoistym „czujnikiem stresu mechanicznego” w komórkach mięśnia sercowego – ocenia, jak duży wysiłek podejmuje serce, i dostosowuje stopień skrócenia sarkomerów oraz siłę skurczu mięśnia.
„Nasze badania wskazują, że w przypadku braku cMyBP-C lub obecności jego zmutowanej formy, komórki mięśniowe serca tracą zdolność prawidłowego dostosowywania siły skurczu, szczególnie w warunkach zwiększonego obciążenia,” tłumaczy dr McDonald.
Zaburzenia funkcji tego białka są związane m.in. z niewydolnością serca i kardiomiopatią przerostową (HCM – hypertrophic cardiomyopathy). W HCM mięśnie serca ulegają pogrubieniu, co utrudnia skuteczne pompowanie krwi i prawidłowy rozkurcz, a także prowadzi do nadmiernych i częstszych skurczów mięśnia sercowego.
W badaniu wykorzystano lek mavacamten – nowoczesny środek stosowany w terapii HCM. Mavacamten działa bezpośrednio na sarkomery, zmniejszając ich aktywność i obniżając częstotliwość skurczów mięśnia sercowego. Eksperymenty na myszach z niedoborem cMyBP-C wykazały, że lek skutecznie reguluje proces skracania sarkomerów również w takich warunkach.
„Nasze odkrycia sugerują, że terapie celowane na cMyBP-C mogą znacząco poprawić jakość życia pacjentów z chorobami serca,” dodaje dr McDonald, profesor farmakologii medycznej i fizjologii na Uniwersytecie Missouri oraz przewodniczący katedry zdrowia sercowo-naczyniowego.
Artykuł pt. „Myosin binding protein-C modulates loaded sarcomere shortening in rodent permeabilized cardiac myocytes” został opublikowany w czasopiśmie Journal of General Physiology. Współautorami publikacji są także: dr Theodore Kalogeris, dr Adam Veteto, dr Daniel Davis oraz dr Laurin Hanft z University of Missouri.
Źródło: Journal of General Physiology, Myosin binding protein-C modulates loaded sarcomere shortening in rodent permeabilized cardiac myocytes
DOI: https://doi.org/10.1085/jgp.202413678
