Учените са открили протеин, който поддържа функцията на сърцето в напреднала възраст

Човешкото сърце прави скъпоценни няколко нови клетки, но успява да направи милиарди предоставяне на живот съкращаване докато остарява.

Сега проучване в овощни мишки, плъхове и маймуни от изследователи от Университета на Калифорния в Johns Hopkins в Сан Диего, както и други организации, е показала, че нивата на протеин, наречен винкулин покачване на нивото, промяна на формата и кардиомицит изпълнение - здрави адаптивни промени, които помагат да се поддържа жизнеспособността на сърдечния мускул в продължение на десетилетия.

"Сърцето е изненадващо устойчиви на тялото, но като правило, не може да бъде възстановена. Способността му да изпомпва кръв постоянно намалява с възрастта, "- каза Антъни Cammarata, Ph.D., един от основното проучване тест, асистент професор по медицина и физиология в Училището по медицина в Университета Джон Хопкинс.

"Нашите резултати показват, че винкулин подобрява структурни и физиологични промени в застаряващите клетки на сърцето, както и че тя може да бъде важна терапевтична цел да се забави неизбежното намаляване на сърдечния мускул," - каза д-р Cammarata.

Нови доказателства за ролята на винкулин може да проправи пътя за лечения, които удължават живота на пациенти, страдащи от сърдечна недостатъчност.

Проучването, публикувано 17 юни в списание ScienceTranslationalMedicine покаже растящите нива на винкулин в застаряването на сърцата на много видове. наличие на белтък в организма с различни физиологични сложност е сигурен знак за неговото опазване на много видове и неговата еволюционна значимост.

Търсенето на учените в областта на мистериозната способността на сърцето да се поддържа съкратителната функция при липсата на надеждна клетъчна регенерация, с акцент върху винкулин (който вече е известен със своята роля в поддържането на клетъчния скелет, или цитоскелет). бяха открити Тъканите, получени от пациенти с болни сърца или стари, неговите най-високите нива.

"Искахме да разберете дали инсулин е виновника, или по-невинен свидетел в развитието на сърдечно-съдови заболявания и свързани с възрастта сърдечна недостатъчност - каза д-р Cammarata. - Оказва се, че винкулин -. Симпатяга начина, по който тялото да се забави стареенето на един от най-жизненоважните органи "

В първата серия от експерименти, изследователите анализират нивата на винкулин в сърдечния мускул на възрастни и по-големи плодове мухи, плъхове и маймуни. И трите типа нива винкулин постоянно се увеличава с възрастта.

След това изследователите анализират биопсия на сърца на плъх. В сравнение с кардиомиоцити, получени от млади плъхове в тъканите на стари животни намерено значително струпване на винкулин в клетъчни връзки - мостове, които свързват една клетка към друга - че също се наблюдава в овощни мухи. Учените смятат, че този модел позволява да се увеличи винкулин предаването на механични сили между клетки и подобряване на цялостната сърдечните съкращения.

За да разберете как винкулин помага да се поддържа сърдечната дейност в напреднала възраст, учените са насочени към изучаване на плодови мушици, тъй като те се разполагат, известен генетик, кратък живот и остарява бързо, което улеснява проучването поради промени винкулин през целия живот. Те сравнение няколко щама мухи, включително щам с нормално функционираща гени винкулин и един щам от естествен дефицит винкулин.

След разглеждане клетките на сърдечния мускул под микроскоп, изследователите са открили значителни различия между групите. сърдечни клетки от мишки с нормална натрупването на винкулин стават по-малки с възрастта и показват характерна струпване на винкулин клетъчната периферия и по междуклетъчни мостове. Когато изследователите активирани гени в мухи с дефицит на винкулин да произвежда повече протеини, техни кардиомиоцити бързо намаляват по размер, са се развили като винкулин клъстери около границата, които са наблюдавани при клетките на мухите с нормални гени винкулин.

За да се прецени дали тези причини клетъчни промени в различията на сърдечната, тестери, държани нещо подобно на тест човешки сърдечен стрес. Те къси насекоми биещо сърце в гъст разтвор, карайки ги да работи по-трудно от обикновено. Сърце лети с нормални нива на винкулин прехвърлят товара много по-добре, отколкото мухите на сърцето с винкулин дефицит. Просто се държат мухи сърцето дефицитен винкулин, което изследователите генетично активират производството на големи количества протеин.

В крайната фаза, тестерите изследвани вътрешната съдържанието на сърдечните клетки. Това, което те видях, той потвърждава, как и защо винкулин води до промени в сърдечната дейност. Клетките заобиколени винкулин са добре организирана вътрешна структура на мускулните протеини са почти идеален. В контраст, мускулни протеини в клетки от мухи дефицитни винкулин имат нарушено подреждане на снимката.

"Това, което видяхме - това е възхитителен визуално доказателство на принципа, че форма диктува функция - каза д-р Cammarata. -Okruzhiv клетка като ластик, винкулин запазва своята вътрешна структура идеално разположен и осигурява неизменност на форми и дейности. "

Въпреки това, най-забележителните е, че плава чиито гени се активира, за да увеличи производството само в сърцата на винкулин, защита на други органи живее средно за 150% по-дълъг от мухи дефицитни винкулин.

Д-р Cammarata каза, че учените са известни за известно време, че с остаряването на сърцето, леки молекулярни изменения могат да повлияят на растежа на клетките, поведение и функция на ключови протеини. Всички тези промени с течение на времето се отрази на съкратителната способност на сърцето. Минали проучвания са фокусирани върху механизмите, които разрушават функцията на сърцето. За разлика от това изследване помогна да се определи как промените в протеин функционират ефективно поддържат сърцето съкращения.

"Винкулин, изглежда, е механизъм за естествена защита, която укрепва стареещи клетки на сърцето и им помага да се чувстват по-добре и да отговаря на възрастовите изменения," - каза stargy авторът на изследването Адам Енглер, доктор, доцент по биоинженерство в Университета на Калифорния, учен от Консорциума за регенеративна медицина в Санфорд.

"Използването за терапевтични цели на собствените защитни механизми могат да помогнат да се спре упадъка на органи, които не се възстановяват" - каза д-р Cammarata.