Исследователи выясняют, как ферменты могут помочь предотвратить повреждение сердца у пациентов, проходящих химиотерапию

Исследователи из Университета Иллинойса в Чикаго определили процесс, с помощью которого ферменты могут помочь предотвратить повреждение сердца у пациентов, проходящих химиотерапию.

Ферменты обычно находятся в митохондриях клетки, электростанции, вырабатывающей энергию. Но когда клетки сердца подвергаются стрессу от определенных видов химиотерапевтических препаратов, ферменты перемещаются в ядро ​​клетки, где они способны поддерживать жизнь клеток. Статья опубликована в Связь с природой.

Поскольку химиотерапия становится все более и более эффективной, у нас появляется все больше и больше выживших после рака. Но трагедия заключается в том, что у многих из этих выживших теперь есть проблемы с сердечной недостаточностью».

Санг Гинг Онг, соавтор, доцент кафедры фармакологии и медицины

Это привело к возникновению области под названием кардиоонкология. Большинство предыдущих исследований в этой области были сосредоточены на механизмах, с помощью которых химиотерапевтические препараты повреждали митохондрии клеток сердца. Эта исследовательская группа интересовалась исследованием под другим углом: почему сердца некоторых пациентов избегают повреждений? Есть ли что-то особенное в их клетках, что их защищает?

Сначала команда обнаружила, что, когда клетки сердца подвергались химиотерапии, митохондриальные ферменты перемещались в ядро ​​клетки; необычное явление. Но они не знали, было ли это движение причиной повреждения клетки или средством ее защиты, объяснил доктор Джалис Рехман, соавтор, профессор Бенджамина Голдберга и глава отдела биохимии и молекулярной генетики UIC.

«Мы действительно не знали, как все пойдет», — сказал он.

Чтобы выяснить это, исследователи создали версии ферментов, которые специально перемещались в ядро ​​и миновали митохондрии. Они обнаружили, что это перемещение укрепило клетки, поддерживая их жизнь. Они продемонстрировали, что этот процесс работает как в клетках сердца, полученных из стволовых клеток человека, так и в мышах, подвергшихся химиотерапии.

«Похоже, это новый механизм, с помощью которого клетки сердца могут защищаться от повреждений, вызванных химиотерапией», — сказал Рехман, который также является членом Онкологического центра Университета Иллинойса.

Открытие предлагает новые клинические возможности. Врачи могли бы протестировать отдельных пациентов, чтобы увидеть, смогут ли клетки сердца, полученные из персонализированных стволовых клеток, адекватно защитить себя от химиотерапии, перемещая свои ферменты из митохондрий в ядро ​​клетки. Врачи могли бы взять кровь у пациента, сделать стволовые клетки из клеток крови, а затем использовать эти персонализированные стволовые клетки для создания клеток сердца с тем же генетическим составом, что и клетки сердца пациента.

«Оценка повреждения, вызванного химиотерапией, и движения ферментов из митохондрий в ядро ​​этих сердечных клеток в лаборатории поможет определить вероятную реакцию пациента на химиотерапию», — сказал Рехман.

У пациентов с неадекватной защитой можно было бы усилить защиту за счет увеличения движения ферментов и защиты клеток сердца.

Исследователи стремятся провести больше исследований, чтобы выяснить, может ли этот метод помочь предотвратить повреждение сердца от других состояний, таких как высокое кровяное давление и сердечные приступы, и будет ли он работать в других клетках, например, в кровеносных сосудах.

Другими авторами статьи являются Шубхи Шривастава, Приянка Гаджвани, Джордан Джусма, Хиро Миямото, Юджон Квон, Арундати Джана, Питер Тот и Геге Ян, все из Медицинского колледжа UIC. Исследование финансировалось за счет грантов Национального института здравоохранения и Американской кардиологической ассоциации.