Nytt medikament begrenser skade på hjertemuskelen fra hjerteinfarkt
Et eksperimentelt medikament har vist store løfter når det gjelder å begrense skaden som et hjerteinfarkt kan påføre hjertet. Den retter seg mot et protein som spiller en sentral rolle i død av hjertemuskelceller.
Tester på mus har avdekket at stoffet kan redusere hjerteskade fra et hjerteinfarkt markant.
Medikamentet med lite molekyler blokkerer proteinet MAP4K4, som videreformidler de oksidative stressignalene som forårsaker død av hjertemuskelceller og skade på vev.
"Det er ingen eksisterende terapier," sier hovedetterforsker Dr. Michael D. Schneider, fra Imperial College London i Storbritannia, "som direkte adresserer problemet med muskelcelledød, og dette vil være en revolusjon i behandlingen av hjerteinfarkt. . ”
Schneider og teamet rapporterer sine funn i et papir som nå vises i tidsskriftet Cellestamcelle.
Der beskriver de også hvordan de vokste hjertevev fra humane stamceller og utviklet en måte å modellere et "hjerteinfarkt i en tallerken" for å teste stoffet.
Hjerteanfall og hjertesvikt
Hjerteinfarkt er det vanlige navnet på hjerteinfarkt, som betyr død av hjertemuskulatur på grunn av mangel på oksygen og næringsstoffer. Det oppstår når en blodpropp hindrer en av arteriene som bringer nærings- og oksygenrikt blod til hjertet.
Når de ikke får nok oksygen og næringsstoffer, blir hjertecellene stresset, genererer stressignaler og til slutt dør.
Tap av celler skader hjertemuskelen og får hjertet til å pumpe mindre effektivt. Dette fører til hjertesvikt, som er en tilstand der hjertet ikke kan pumpe nok blod til å dekke kroppens behov.
Ifølge Centers for Disease Control and Prevention (CDC) har rundt 5,7 millioner voksne i USA hjertesvikt.
Mennesker med hjertesvikt sliter med hverdagslige aktiviteter og blir lett pusten. De føler seg svake og slitne nesten hele tiden og har problemer med å puste når de legger seg. Andre symptomer inkluderer vektøkning og hevelse i føtter, ankler, ben og mage.
Takket være behandlinger som medisiner som bryter opp blodpropp og stenter som holder arteriene åpne, overlever et økende antall mennesker hjerteinfarkt. Dette betyr at antallet som lever med hjertesvikt også øker.
Redusere celledød fra oksidativt stress
Stresssignalene som et hjerteinfarkt induserer i hjertemuskelen, oppstår også etter gjenoppretting av blodstrømmen.
Så selv om det er viktig å gjenopprette blodstrømmen etter et hjerteinfarkt, er det også behov for å legge til behandlinger som begrenser denne "reperfusjonsskaden." Forskere har lett etter slike behandlinger i noen tid.
Dr. Schneider og hans team er de første som avdekker rollen som MAP4K4 i prosessen der et hjerteinfarkt, ved å indusere oksidativt stress, dreper hjertemuskulaturen.
I undersøkelsen avslørte de at MAP4K4 er aktivt i hjertevev hos mennesker med hjertesvikt, og også hos mus etter et hjerteinfarkt.
De utviklet deretter en rekke "svært selektive" småmolekylblokkere av MAP4K4 og demonstrerte at bruken av dem effektivt kan beskytte menneskelige hjertemuskelceller mot "dødelig eksperimentell skade."
De brukte kjemikalier for å indusere oksidativt stress i hjerteceller og menneskelig hjertemuskelvev som de hadde vokst fra humane induserte pluripotente stamceller.
Teamet observerte hvordan oksidativt stress aktiverte MAP4K4 og hvordan økning av nivået av proteinet også gjorde hjertemuskulaturceller mer følsomme for det. Blokkering av proteinet beskyttet derimot cellene mot stressindusert død.
Først til å teste medikament på humane celler
Etter celleeksperimentene valgte forskerne ett kandidat-lite molekyl og tok det videre "til ytterligere proof-of-concept-studier på mus."
Teamet fant ut at å gi musen stoffet 1 time etter å ha gjenopprettet blodstrømmen til hjertet redusert reperfusjonsskade "med mer enn 50 prosent."
Forskerne håper at deres funn vil føre til en injeksjon som legene kan gi til folk som skal gjennomgå ballongangioplastikk for å åpne en blokkert arterie etter et hjerteinfarkt.
En annen mulighet er at et slikt medikament også kan bidra til å begrense hjertemuskelskader fra hjerteinfarkt i regioner uten rask tilgang til behandlinger som gjenoppretter blodstrømmen.
Teamet mener at fordi de testet stoffet i en modell som de hadde utviklet ved hjelp av humane stamceller, burde det ha en god sjanse for å lykkes i kliniske studier på mennesker.
“En grunn til at mange hjertemedisiner har mislyktes i kliniske studier, kan være at de ikke har blitt testet i humane celler før klinikken. Ved å bruke både menneskelige celler og dyr kan vi være mer sikre på molekylene vi tar frem.
Dr. Michael D. Schneider
