In einer neuen Studie in Proceedings der National Academy of Sciences USA, Forscher an der Universität von Alberta Medizinische Fakultät Herzinsuffizienz .
Herzkrankheit ist die Todesursache Nummer eins in der entwickelten Welt . Das Endstadium der Herzkrankheit Herzinsuffizienz, bei der das Herz nicht genug Blut zu pumpen , um die Bedürfnisse des Körpers zu erfüllen. Die Patienten werden zunehmend kurzatmig wie der Zustand verschlechtert , und sie auch damit beginnen, Wasser in den Beinen und der Lunge ansammeln , so dass es noch schwieriger zu atmen.
Die molekulare Struktur der Herzmuskelveränderungenwie Herzversagen fortschreitet, wenn Wissenschaftler nicht immer ab, welche Änderungen gut oder schlecht sind, zustimmen. Eine Änderung, die auftritt, ist eine Erhöhung der " Kalzium Empfindlichkeit "Calcium -Ionen in die und aus der Muskelzelle mit jedem Herzschlag gepumpten , Drehen Kontraktionen und ausgeschaltet , wenn die Calciumempfindlichkeitzunimmt, Kontraktilität erhöht , jedoch zu einem Preis : . . . die Relaxation des Herzens wird langsamer Beide Phasen des kardialen Funktion sind wichtig: beeinträchtigt Kontraktion führt zu systolischer Herzinsuffizienz , während beeinträchtigt Entspannung führt zu diastolischen Herzinsuffizienz Beide Arten von Herzinsuffizienz ähnlich in Bezug auf die Prävalenz , die Symptome und Mortalität sind . .
Seit 1976 medizinische Forscher haben bekannt, dass die Herz regelt seine Calciumempfindlichkeit durch Phosphorylierung ( Hinzufügen von negativen Phosphatgruppen ) an einem SchlüsselherzProtein namens Troponin I Die Troponin- Komplex besteht aus drei Proteinen , C, I und T , die Muskeln auslösen gemacht Kontraktion in Reaktion auf Calcium. Bei Herzinsuffizienz , werden die Phosphatgruppen von Troponin I entfernt wird, aber es war nicht bekannt, wie dies verursacht eine Erhöhung der Calciumsensitivität .
Peter Hwang , Assistant Professor in der Abteilung für Medizin , die Arbeit mit Professor Brian Sykes in der Abteilung für Biochemie an der University of Alberta, studierte die Troponin -Komplex mit Kernspinresonanzspektroskopie (NMR) , einer leistungsfähigen Methode, die supraleitende Magnete verwendet, um zu sondieren atomarer Struktur . Sie beobachteten, dass unphosphorylierten Troponin I bindet an Troponin C, um sie in einer optimalen Ausrichtung zur Auslösung Kontraktion halten. Die (N -terminalen ) Region von Troponin I , das mit Troponin C wechselwirkt, sehr positiv geladen , während Troponin C ist sehr negativ geladen, so dass das Hinzufügen negativen Phosphatgruppen an Troponin I bricht die Wechselwirkung und löst Troponin C , so dass es zu weniger effizienten Auslösen Kontraktion.
"Wissenschaftler angenommen, dass die Dephosphorylierung von Troponin I in Herzinsuffizienz gesehen die Troponin -Komplex weniger funktional , sich irgendwie verursacht ", sagt Hwang, der Hauptautor der Studie . "Eigentlich bringt der Wechsel in die optimale Ausrichtung zur Kontraktion auszulösen. Das Herz hat andere Mechanismen zur Regulierung Kalziumsensitivität, die wahrscheinlich auch durch die Stabilisierung oder zu stören diese Anordnung zu handeln."
Hwang stellt die Hypothese auf , dass das Herz passt kontinuierlich Calciumempfindlichkeit , um ein angemessenes Gleichgewicht zwischen Anspannung und Entspannung zu erhalten.
" Ich glaube, dass Calciumempfindlichkeit wird ein zentraler Begriff in sich Kardiologie . Der Anstieg der Calciumsensitivität bei Herzinsuffizienz gesehen kann die Reaktion des Herzens auf laufende Volumen oder Druckbelastung sein . Während dies ein Vorteil Entschädigung bei der Festsetzung der systolischen Herzinsuffizienz sein, ist es wahrscheinlich nicht hilfreich bei der diastolischen Herzinsuffizienz. Ein Herz-und Schlaganfall -Stiftung Zuschuss wird nun ermöglicht unser Team Troponin - Targeting- Medikamente, die Kalzium- Empfindlichkeit für die Behandlung von Herzinsuffizienz zu modulieren zu entwickeln. Wir werden sehen, ob diese Hypothese richtig ist . "