Новая стратегия лечения больных с заболеваниями сердца
07.05.2011
1857
0
18570
Результаты исследований ученых из Университета Джона Хопкинса (Johns Hopkins University) показали, что блокирование определенных рецепторов на клетках сердечной мышцы устраняет самые тяжелые последствия высокого давления, включая гипертрофию сердечной мышцы, образование рубцовой ткани и прекращение роста кровеносных сосудов.
Команда ученых из Университета Джона Хопкинса установила, что воздействия, которые препятствуют взаимодействию трансформирующего фактора роста бета (transforming growth factor beta или TGF-beta) с его рецепторами на клетках сердечной мышцы (рецептор TGF-beta 2 типа), предупреждает развитие гипертрофии миокарда, фиброза и нарушений ангиогенеза.
Повышенная активация рецепторов к трансформирующему фактору роста бета наблюдается у больных с сердечной недостаточностью в немышечных клетках кровеносных сосудов и в клетках фиброзной ткани. Однако блокирование сигнального пути TGF-beta в немышечных клетках не предотвращает развитие заболеваний сердца.
В экспериментах, в которых для блокирования различных сигнальных путей, активирующих синтез TGF-beta, использовались разные дозы специфических препаратов и генетические модификации у мышей, были выявлены условия максимального воздействия исследуемого белка на функцию сердца и установлено, каким образом его неконтролируемая активность приводит к развитию болезни.
«Сейчас, когда установлена ключевая и специфическая негативная роль белка TGF-beta в развитии распространенных заболеваний сердца, мы можем воспроизвести лабораторные эксперименты для того, чтобы разработать специализированные лекарственные препараты, воздействующие на клетки и тормозящие цепочку реакций в сердечной мышце в области расположения клеточных рецепторов TGF-beta 2 типа», - говорит руководитель исследования, профессор медицинских наук Дэвид Касс (David Kass).
Результаты исследования группы ученых под руководством Касса будут опубликованы в июне в журнале Journal of Clinical Investigation. Предполагается, что в статье будут приведены первые доказательства того, как в различных типах клеток сердца происходит активация синтеза белка TGF-beta. Этот процесс приводит к развитию сердечной недостаточности – самого распространенного сердечно-сосудистого заболевания, от которого только в США страдает 6 миллионов человек.
«Результаты более ранних исследований показали, что белок TGF-beta играет неоднозначную роль в развитии разнообразных сердечных патологий, включая снижение воспаления артерий при одних заболеваниях и повреждение клапанов сердца и кровеносных сосудов при других, например, при синдроме Морфана. Однако до проведения настоящего исследования не было известно, почему при разных заболеваниях TGF-beta оказывает различные эффекты, какие клетки подвергаются воздействию TGF-beta и какие ферменты образуются в результате», - говорит Касс.
Результаты нового исследования показали, что у мышей с искусственно смоделированной гипертензией блокирование клеточного рецептора TGF-beta 2 типа приводит к торможению активности фермента под названием TGF-beta-активируемая киназа (TGF-beta activated kinase или TAK-1). Активация этого фермента имеет ключевое значение при гипертрофии сердечной мышцы и секреции различных белков, связанных с рубцеванием и с формированием новых кровеносных сосудов.
Ученые начали проводить исследования с введения в организм животных нейтрализующих TGF-beta антител для того, чтобы установить, возможно ли управлять активацией TGF-beta, которая вызывает повреждение сердца. Во время эксперимента состояние животных с искусственно повышенным артериальным давлением лишь ухудшилось. При этом активация сигнального пути TGF-beta в мышечных клетках животных сохранилась, а в других типах клеток сердца была подавлена. Функционирование двух других белков, тесно связанных с TGF-beta, также остановилось в результате введения нейтрализующих антител, при этом активность белков [url=http://humbio.ru/humbio/01122001/canc_sv/0003d0b3.htm#0000d55e.htm]Smad[/url] была блокирована только снаружи мышечных клеток, а синтез фермента TAK-1 затронут не был. Это наблюдение заставило команду ученых под руководством Касса более детально изучить процессы, происходящие непосредственно в мышечных клетках.
Результаты последующих экспериментов на мышах показали, что именно блокирование рецептора TGF-beta 2 типа одновременно останавливало работу белков Smad и TAK-1, приостанавливая гипертрофию и рубцевание сердечной мышцы. Блокирование только рецептора TGF-beta 1 типа не приводило к торможению активности TAK-1, и активность молекулярного сигнального пути TGF-beta, способствующего прогрессии заболевания, сохранялась.
Ученые планируют исследовать различные химические вещества, блокирующие белок TAK-1, которые в дальнейшем могут быть использованы при создании лекарственных препаратов для лечения больных сердечной недостаточностью и другими заболеваниями сердца.
По материалам:
Johns Hopkins Medical Institutions
Оригинальная статья:
Norimichi Koitabashi, Thomas Danner, Ari L. Zaiman, Yigal M. Pinto, Janelle Rowell, Joseph Mankowski, Dou Zhang, Taishi Nakamura, Eiki Takimoto, David A. Kass. Pivotal role of cardiomyocyte TGF-β signaling in the murine pathological response to sustained pressure overload. Journal of Clinical Investigation, 2011; DOI: 10.1172/JCI44824
Команда ученых из Университета Джона Хопкинса установила, что воздействия, которые препятствуют взаимодействию трансформирующего фактора роста бета (transforming growth factor beta или TGF-beta) с его рецепторами на клетках сердечной мышцы (рецептор TGF-beta 2 типа), предупреждает развитие гипертрофии миокарда, фиброза и нарушений ангиогенеза.
Повышенная активация рецепторов к трансформирующему фактору роста бета наблюдается у больных с сердечной недостаточностью в немышечных клетках кровеносных сосудов и в клетках фиброзной ткани. Однако блокирование сигнального пути TGF-beta в немышечных клетках не предотвращает развитие заболеваний сердца.
В экспериментах, в которых для блокирования различных сигнальных путей, активирующих синтез TGF-beta, использовались разные дозы специфических препаратов и генетические модификации у мышей, были выявлены условия максимального воздействия исследуемого белка на функцию сердца и установлено, каким образом его неконтролируемая активность приводит к развитию болезни.
«Сейчас, когда установлена ключевая и специфическая негативная роль белка TGF-beta в развитии распространенных заболеваний сердца, мы можем воспроизвести лабораторные эксперименты для того, чтобы разработать специализированные лекарственные препараты, воздействующие на клетки и тормозящие цепочку реакций в сердечной мышце в области расположения клеточных рецепторов TGF-beta 2 типа», - говорит руководитель исследования, профессор медицинских наук Дэвид Касс (David Kass).
Результаты исследования группы ученых под руководством Касса будут опубликованы в июне в журнале Journal of Clinical Investigation. Предполагается, что в статье будут приведены первые доказательства того, как в различных типах клеток сердца происходит активация синтеза белка TGF-beta. Этот процесс приводит к развитию сердечной недостаточности – самого распространенного сердечно-сосудистого заболевания, от которого только в США страдает 6 миллионов человек.
«Результаты более ранних исследований показали, что белок TGF-beta играет неоднозначную роль в развитии разнообразных сердечных патологий, включая снижение воспаления артерий при одних заболеваниях и повреждение клапанов сердца и кровеносных сосудов при других, например, при синдроме Морфана. Однако до проведения настоящего исследования не было известно, почему при разных заболеваниях TGF-beta оказывает различные эффекты, какие клетки подвергаются воздействию TGF-beta и какие ферменты образуются в результате», - говорит Касс.
Результаты нового исследования показали, что у мышей с искусственно смоделированной гипертензией блокирование клеточного рецептора TGF-beta 2 типа приводит к торможению активности фермента под названием TGF-beta-активируемая киназа (TGF-beta activated kinase или TAK-1). Активация этого фермента имеет ключевое значение при гипертрофии сердечной мышцы и секреции различных белков, связанных с рубцеванием и с формированием новых кровеносных сосудов.
Ученые начали проводить исследования с введения в организм животных нейтрализующих TGF-beta антител для того, чтобы установить, возможно ли управлять активацией TGF-beta, которая вызывает повреждение сердца. Во время эксперимента состояние животных с искусственно повышенным артериальным давлением лишь ухудшилось. При этом активация сигнального пути TGF-beta в мышечных клетках животных сохранилась, а в других типах клеток сердца была подавлена. Функционирование двух других белков, тесно связанных с TGF-beta, также остановилось в результате введения нейтрализующих антител, при этом активность белков [url=http://humbio.ru/humbio/01122001/canc_sv/0003d0b3.htm#0000d55e.htm]Smad[/url] была блокирована только снаружи мышечных клеток, а синтез фермента TAK-1 затронут не был. Это наблюдение заставило команду ученых под руководством Касса более детально изучить процессы, происходящие непосредственно в мышечных клетках.
Результаты последующих экспериментов на мышах показали, что именно блокирование рецептора TGF-beta 2 типа одновременно останавливало работу белков Smad и TAK-1, приостанавливая гипертрофию и рубцевание сердечной мышцы. Блокирование только рецептора TGF-beta 1 типа не приводило к торможению активности TAK-1, и активность молекулярного сигнального пути TGF-beta, способствующего прогрессии заболевания, сохранялась.
Ученые планируют исследовать различные химические вещества, блокирующие белок TAK-1, которые в дальнейшем могут быть использованы при создании лекарственных препаратов для лечения больных сердечной недостаточностью и другими заболеваниями сердца.
По материалам:
Johns Hopkins Medical Institutions
Оригинальная статья:
Norimichi Koitabashi, Thomas Danner, Ari L. Zaiman, Yigal M. Pinto, Janelle Rowell, Joseph Mankowski, Dou Zhang, Taishi Nakamura, Eiki Takimoto, David A. Kass. Pivotal role of cardiomyocyte TGF-β signaling in the murine pathological response to sustained pressure overload. Journal of Clinical Investigation, 2011; DOI: 10.1172/JCI44824
Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Последние комментарии
