С возрастом увеличивается количество людей, страдающих от сердечной недостаточности. Это связано с тем, что в сердце образуется избыток фиброзной ткани — фиброз. Фиброз способствует развитию сердечной недостаточности.
Японские учёные из Высшей медицинской школы Университета Нагои (Nagoya University Graduate School of Medicine) обнаружили фермент, который называется протеинкиназой N (PKN). Этот фермент играет важную роль в регуляции фиброза сердца. Он катализирует превращение фибробластов сердца в клетки, называемые миофибробластами, которые могут угрожать целостности сердца.
Удаление этого фермента снизило сердечную дисфункцию, показав, что лечение с использованием анти-ПКН может быть эффективным методом защиты пациентов от сердечной недостаточности. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Сердце состоит из особых клеток — фибробластов. Они помогают поддерживать целостность и здоровье сердца. Когда сердце повреждается, фибробласты могут превращаться в миофибробласты — новые клетки, которые играют важную роль в процессе заживления ран.
Миофибробласты вырабатывают волокнистые ткани, такие как коллаген и эластин. Они помогают восстанавливать повреждённые участки сердца. Однако у пациентов с сердечной недостаточностью эти новые клетки могут вызывать накопление избыточной ткани. Это приводит к уплотнению сердечной ткани, нарушению её функции и состоянию, известному как фиброз.
В результате сердце теряет свою целостность, что увеличивает риск сердечного приступа.
Фермент PKN играет ключевую роль в передаче сигналов, которые активируют сердечные клетки, называемые фибробластами.
Команда исследователей под руководством доктора Сатои Ёсида (Satoya Yoshida) с соавторами из отделения кардиологии Высшей медицинской школы Университета Нагоя предположила, что PKN может быть связан с изменениями фибробластов в миофибробласты. Эти изменения наблюдаются при фиброзе.
В сотрудничестве с коллегами из Института Макса Планка они изучили роль PKN в этом процессе.
В клетках млекопитающих существует три формы протеинкиназы N (PKN): PKN1, PKN2 и PKN3. С помощью метода секвенирования РНК учёные обнаружили PKN1 и PKN2 в фибробластах — клетках сердечной мышцы.
В эксперименте использовались мыши без генов PKN1 и PKN2. Исследование показало, что хотя работа сердца не изменилась, при инфаркте миокарда и сердечной недостаточности значительно снизилась экспрессия актина и коллагена. Эти белки играют важную роль в процессе нарастания тканей, который наблюдается при фиброзе.
Также было обнаружено, что у мышей с подавленной активностью PKN1 и 2 не происходило превращения фибробластов в миофибробласты.
«Наше исследование проводилось на мышах, однако мы обнаружили, что белок PKN экспрессируется в фибробластах сердца человека. Исходя из этого, мы предполагаем, что схожие результаты можно будет получить и в клинических испытаниях на людях», — рассказал доктор Ёсида.
Доктор также подчеркнул, что почти все заболевания сердца тесно связаны с фиброзом миокарда. Он считает, что полученные результаты помогут улучшить прогноз при многих заболеваниях сердца, особенно при сердечной недостаточности. На данный момент не существует методов лечения, которые могли бы подавить активность PKN. Однако группа исследователей надеется, что их работа внесёт вклад в создание ингибиторов PKN — новых препаратов для лечения пациентов с риском развития сердечной недостаточности.
Литература:
Protein kinase N promotes cardiac fibrosis in heart failure by fibroblast-to-myofibroblast conversion, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-52068-0. www.nature.com/articles/s41467-024-52068-0
Врач кардиолог, терапевт, врач функциональной диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
