Herzinfarkt und Schlaganfall gehören zu den größten Gefahren für die Gesundheit. Aber neue Forschung am UT Southwestern Medical Center hat zwei wichtige biologische Prozesse , die zu Beginn dieser traumatischen Ereignissen und schließlich können , um den Schutz für das Herz führen, verbunden .
An einem Ende der Kaskade ist die sogenannte entfaltete Protein Response ( UPR ) und am anderen Ende sind zahlreiche Proteine mit veränderten Glucosemoleküle mit ihnen verbunden. Seit Jahren haben Forscher zahlreiche Beobachtungen in Bezug auf diese entgegengesetzten Enden des Spektrums hergestellt . Jetzt haben Forscher am UT Southwestern einen Weg, diese beiden unterschiedlichen biologischen Ereignisse , die die Tür für neue Behandlungsformen zu öffnen könnte Links entdeckt.
"Unsere Ergebnisse enthüllen die direkte Kopplung dieser beiden wichtigen Signalwege und erhöhen die Aussicht auf eine therapeutische Manipulation der UPR , um die Schäden, die durch Herzinfarkt und Schlaganfall verursacht zu verringern ", sagte Dr. Joseph A. Hill, Professor für Innere Medizin und Molekularbiologie , und leitende Autor der in Cell veröffentlichten Studie .
Die Arbeit von Dr. Hill -Team entdeckt eine bisher nicht erkannte Progression nach Ischämie und Reperfusion ( wenn ein Gewebe mit Sauerstoff und Nährstoffen entzogen ) (wenn die Netzspannung wieder, entweder spontan oder therapeutisch ) . Ischämie / Reperfusionsschaden zugrunde gesundheitlichen Problemen wie Herzinfarkt, Schlaganfall und zahlreiche andere Krankheiten wie Erkrankungen der Nieren, der Leber , der Skelettmuskulatur und mehr.
Wenn jemand einen Herzinfarkt erleidet , löst er den Prozess der UPR innerhalb Muskelzellen ( Herzzellen ) . Eine Verbindung zwischen Ischämie / Reperfusion und UPR wurde bereits vorgeschlagen , aber überzeugende Beweise abwesend war , bis die Zellstudieentstanden.
Von den drei Signalwege innerhalb der UPR aktiviert die neue Arbeit impliziert IRE1 , die ein Molekül genannte gespleißte X - Box Bindeprotein 1 ( Xbp1s ) produziert , als direkter Aktivator der Hexosamin -Biosyntheseweg ( HBP ) . Das HBP ist zur Herstellung von modifizierten Glucosemolekülen , die Paare können mehrere Proteine , was zu vorteilhaften Veränderungen in ihrer Funktion , Stabilität und Lage innerhalb der Zelle verantwortlich ist. Diese Kopplung , genannt O- GlcNAcylierung hat günstige Auswirkungen auf krankheits verletzten Zellen , einschließlich Muskelzellen .
Bisher haben die Forscher festgestellt, dass der O- GlcNAcylierung Prozess bietet ausreichend Schutz für das Herz , die neben vielen anderen Zelltypen und Geweben . Was aber, aktiviert den O- GlcNAcylierung Prozess war unbekannt , bis jetzt.
" Wir entdeckten eine lineare Kaskade nachgeschaltet Ischämie / Reperfusion , die UPR Aktivierung Auslösung Xbp1s , konsequente Aktivierung des HBP und robust Kardioprotektion beinhaltet ", sagte Dr. Hill, auch der Chef der Abteilung für Kardiologie und Direktor des Harry S . Moss Herzzentrum . "Es ist das erste Mal , dass die Forscher in der Lage, einen klaren Weg was zu erheblichen Kardioprotektion enthüllen , oft als der " Heilige Gral " gedacht Kardiologie . "
Obwohl klar ist, dass der O- GlcNAcylierung Prozess schützt das Herz , wir immer noch nicht wissen, wie der Schutz vermittelt , stellt Dr. Hill .
"Aber jetzt wissen wir, was macht den Prozess auf , der Feststellung , die den Weg für die künftige Forschung und möglicherweise neue therapeutische Mittel, mit denen , um das Herz zu schützen Punkte ", sagte er .
Die Studie, die von Dr. Zhao Wang, wissenschaftlicher Mitarbeiter und erster Autor des Papiers durchgeführt , direkt wirft die Frage auf , ob Xbp1s therapeutisch beeinflusst werden. Wenn der Körper in der Lage, mehr Xbp1s produzieren , dann dies würde die Fähigkeit des Herzens , einen Herzinfarkt zu widerstehen, zu verbessern. In der Tat, mit Mäusen entwickelt, um zusätzliche Kopien von Xbp1s im Herzen haben , initiierte Dr. Wang Herzinfarkte , die schließlich kleiner und weniger schädlich für den Wirt waren . Umgekehrt, wenn er das Gen deletiert insgesamt und initiiert Herzinfarkt, waren die Wirkungen viel größer und schädlich für den Träger.
"Wenn wir einen Weg finden, zu verbessern Xbp1s im Herzen zu finden , könnte es zu einem sehr bedeutenden medizinischen Fortschritt ", sagte Dr. Hill . " An dieser Stelle aber wir sind sehr erfreut, einen wichtigen Weg, der zum Schutz des Herzens im Angesicht der Gefahr führt, aufgedeckt zu haben."