Исследователи обнаружили фермент, который вызывает остановку сердца

Исследователи утверждают, что обнаружили фермент, который вызывает остановку сердца, и лекарство, которое блокирует этот фермент. 

Они опубликовали результаты своих исследований в журнале Nature.

Более 5 миллионов американцев страдают сердечной недостаточностью. При этом состоянии сердце не может перекачивать достаточно крови и кислорода по всему организму, чтобы питать другие органы. Общие причины сердечной недостаточности – это диабет, высокое кровяное давление и болезни сердца.

Для сердца, чтобы нормально функционировать, проводящие пути должны быть в рабочем состоянии. Химические вещества — оксид азота и натрийуретический пептид стимулируют каждый путь для получения сигнальной молекулы цГМФ, которая активирует белок, называемый PKG – влияющий на сердечную мышцу. Нарушения в проводящих путях являются причиной большинства случаев сердечной недостаточности.

Прошлые исследования профессора Давида Касса (David Kass) обнаружили, что фермент под названием PDE-5 отвечает за нарушения в проводящих путях сердца. В этом исследовании ученые обнаружили, что фермент PDE-9 отвечает за нарушения в других проводящих путях сердца.

Более ранние исследования показали, что избыток PDE-5 приводит к повреждению проводящего пути сердца, сталкиваясь с сигнальной молекулы цГМФ и белком PKG.

В последнем исследовании ученые обнаружили, что избыток  PDE-9 вызывает сердечную недостаточность, мешая цГМФ во втором проводящем пути сердца. PDE-9 ускоряет распад цГМФ, что уменьшает производство белка PKG. Это может привести к образованию рубцов и повреждению в сердечной мышце.

Комментируя открытие, ведущий исследователь Донг Ли (Dong Lee) говорит: «Функция сердечной мышцы является результатом сложного, но вполне синхронизированного взаимодействия нескольких белков, ферментов и гормонов. Наши результаты показывают, что PDE-5 и PDE-9 являются независимыми ферментами, каждый из которых ведет к повреждению сердечной мышцы, но делает это с помощью различных средств».

Ученые отмечают, что лекарства, которые блокируют деятельность PDE-9, проходят тестирование при болезни Альцгеймера и могут быть использованы для лечения сердечной недостаточности.

«Мы считаем, что определение PDE-9 ставит нас на пороге создания высокоточных методов лечения, которые предназначаются для второго пути и предотвращают сбой в обоих путях», — говорит Касс.

В эксперименте ученые давали мышам с сердечной недостаточностью ингибитор PDE-5, ингибитор PDE-9 или плацебо в течение 4 недель. Они обнаружили, что мыши, получавшие PDE-5 или PDE-9, показали значительные улучшения сердечной мышечной массы и ее функции.

Далее исследователи давали мышам химическое вещество, которое деактивирует проводящий путь, который регулирует PDE-5. При получении ингибиторов PDE-5 ученые обнаружили, что препараты не оказывают никакого влияния на функцию сердца. Лечение мышей с ингибитором PDE-9, однако, привело к значительным улучшениям в работе сердца.

«С практической точки зрения», — добавляет Касс, «это подтверждает, что сохранение функции в одном пути может предотвратить развитие заболевания».

Подробнее в научной статье:

Lee, Dong I.; Zhu, Guangshuo; Sasaki, Takashi; Cho, Gun-Sik; Hamdani, Nazha et al. (2015) Phosphodiesterase 9A controls nitric-oxide-independent cGMP and hypertrophic heart disease // Nature Publishing Group, a division of Macmillan Publishers Limited