Charakteristická změna tvaru srdce postiženého srdeční nedostatečností DCM

Problémem u této choroby je, že často nebývá rozpoznána včas a když se pacient k lékaři dostaví s tím, že má obtíže, bývá většinou jeho srdce nenávratně poškozeno a v dlouhodobějším výhledu připadá v úvahu jen transplantace.

Tato práce, o které nyní referujeme je zajímavá tím, že je to poprvé, co výzkumný tým publikoval poruchu v proteinu, který není schopen reagovat na varovné stresové signály. Poškozený membránový protein neumožňuje regulovat činnost svalových buněk, které se při zátěži poškozují. Jakmile tým pod vedením doktora Andre Terzica svoje poznatky zveřejnil, začal být o gen (ABCC9)  mezi kardiology velký zájem. Terzicův tým jim dal do ruky nástroj, který dokáže odhalit poruchu na molekulární úrovni. Sluší se dodat, že nový poznatek nevznikl jen zásluhou Terzicova týmu v Mayo Clinic, ale že na vyhledání pověstné „jehly v kupce sena“, představující v tomto případě vadný gen  v celkové změti  třech miliard nukleotidů představujících geonom pacientů, mají lví podíl programátoři superpočítačového centra Minnesotské univerzity.

Výsledkem jejich společného tažení je, že molekulární genetik je nyní schopen na základě rozboru DNA předpovědět, jak se náš srdeční sval bude chovat ve chvíli, kdy budeme vystaveni zátěži a stresu. Takové zjištění sice může být pro něho z nás nepříjemné, ale i vědomí genetické vady může  být i přínosem, pokud si z poznání vezmeme ponaučení.

Zvětšené srdce pacienta, který zemřel v důsledku DCM choroby. Jeho srdce vážilo 660 gramů. Na Mayo klinice  zjistili mutaci, která chorobu způsobuje a  molekulárním genetikům tak dali nástroj k diagnóze příčiny, kterou je proteinový defekt. To umožní odhalovat ohrožené osoby a zahájit preventivní léčbu.

Záludnost onemocnění
Idiopatická dilatovaná kardiomyopatie činí své nositele vysoce zranitelné na selhání srdce ve stresových situacích.  Příčina není jasná ale  obvyklé rizikové faktory jako vysoký krevní tlak, zvýšená hladina cholesterolu, kouření a obezita nemusí být vůbec přítomny. A právě to  je největší problém prevence a rozpoznání choroby. Pacienti často prochází sítem vyšetření, aniž by  u nich vznik zákeřného onemocnění lékaři zaznamenali.

Pátrání v klubku pacientovy DNA
Prvním vodítkem bylo pro výzkumníky zjištění, že existuje určitá genetická predispozice tohoto onemocnění. Se souhlasem vytypovaných pacientů, kteří trpěli chorobou srdce neznámého původu, začali výzkumníci provádět genetickou analýzu jejich DNA. U řady těchto pacientů se v jednom genu vyskytoval defekt. Později se zjistilo, že tento poškozený gen řídí syntézu proteinu, který hraje roli ve stresových situacích.

Když vědci zjistili, která mutace je na vině, navodili tuto mutaci u buněk v laboratorních podmínkách v tkáňové kultuře. To jim umožnilo odhalit, že mutace způsobuje poruchu ve svalových buňkách srdce a to v jejich životně důležitém místě, ve struktuře membránového proteinu nazývaného  ATPasový draslíkový kanál.

U zdravých lidí tento draslíkový kanál synchronizuje změny  a nastoluje potřebný  koncentrační gradient v buňce. Ten vytváří rozdílný elektrochemický potenciál na různých stranách membrány, což umožňuje řadu biologických procesů jako je vedení elektrického impulsu axonem nervových buněk, iniciace kontrakce svalových buněk,... Zjednodušeně řečeno - vápenaté ionty jsou potřebné pro svalové stahy a patřičná  hladina draslíku zase  dovoluje buňkám navrátit jim jejich elektrickou vodivost, která se po každém svalovém stahu vytratí. Membránové kanály ale současně hlídají kolik vápenatých iontů do buňky vstupuje a jejich množství omezují. Dojde-li k jejich selhání,  přebytek  vápníku v buňkách způsobuje poškození jejich vnitřních struktur a to nakonec vede k infarktu.

Nová zjištění ukazují, že na ATPasový  draslíkový iontový kanál může pracovat jako obranná bariera a pokud je defektní, nedovede správně citlivě reagovat na stresové podněty. Když se to stane, buňky nevyhodnocují signály které by měly synchronizovat toky kalciových a vápenatých iontů a dochází k jejich poškození.