Srdeční selhání může mít řadu příčin. Na vině může být ischemická choroba , hypertenze a třeba i cukrovka. Ať už jde o jakýkoliv hendikep, zpočátku se ho srdci daří kompenzovat a udržovat nás „fit“. Není to ale zadarmo a zvýšená námaha si postupně začne vybírat svou daň. Mluví se potom o chronickém srdečním selhání a míní se tím postupné ochabování srdce, které přestává být schopné zásobit dostatečným množstvím krve a kyslíku celé tělo. Ze statistiky CDC vyplývá, že srdečním selháváním v Americe trpí 5,7 milionu dospělých. Polovina z nich od prvního zjištění diagnózy do 5 let umírá. Pokud jsou v našich končinách poměry podobné těm v USA, potom se to v Česku týká zhruba dvou set tisíc a Slovensku sta tisíc z nás.
Buněčné domlouvání
Každá z buněk má na své membráně nějaký systém, kterým komunikuje s vnějším prostředím. Zařizují tak se podle signálů, které k nim „připlouvají“ krví. Detekují je pomocí receptorů. Podobně jako inženýři používají různá čidla na měření tlaku, teploty, hustoty, osvitu,…. i naše buňky mají na specifické impulsy specifické receptory. Mnohé z nich ještě ani neznáme. O jednom takovém poodhaleném detekčním systému píše ve své zprávě Mikio Takefuji. Se svým týmem na lékařské universitě ve městě Nagoya při pokusech zjistili, že na povrchu svalových buněk srdečního svalu se v hojné míře vyskytuje zvláštní protein (corticotropin releasing hormone receptor 2). V rámci úspor času vešla molekula ve známost pod zkratkou „Crhr2“, a tak i my se jí budeme držet. Zajímavým se tento protein ukázal být tím, že jeho aktivaci doprovází brzké srdeční selhání.
Funguje totiž jako anténa, kterou srdeční buňky zachycují specifický signál. Jakmile k němu dojde, změní svým buněčným nositelkám funkce. Tím signálem (na který jsou Crhr2 antény citlivé) je také protein. Tomu vědci říkají Ucn2 (patří mezi urokortiny). Jeho vyšší hladina v krvi je zlým proroctvím. Je předzvěstí srdečních dysfunkcí. A je jedno, zda jde o myš, nebo člověka. Jeho přítomnost znamená aktivaci receptorů Crhr2 na srdečních buňkách a „výrobu“ adeptů chronického srdečního selhání bez ohledu na druh.
Japonci v publikaci vydané v tomto týdnu popisují, jak odhalili látku, která stojí na samém začátku procesu neblahého působení na kardiomyocyty. A také že už ví, jak se s ní dá „zatočit“. Že by mohli mít pravdu, se dá soudit ze zveřejněných výsledků pokusů. Když totiž zdravým čtyřnohým dobrovolnicím dodali do krve protein Ucn2 (nutno zdůraznit, že šlo o zdravé myši), aktivovali jim tím na srdečních buňkách receptory a ty se postaraly o spuštění celé řady genů. I když výsledky vědci očekávali, byly šokující. Ze zdravých svěřenkyň aktivace udělala „lazary na srdce“. Myši, které předtím ničím netrpěly, na tom byly se srdcem stejně mizerně, jako vrstevnice, které chronickou kardiomyopatií trpěly už dlouho.
Molekulární genetici dnes dovedou divy. Dodali výzkumníkům k dalším pokusům myši, kterým antény (Crhr2) na buňkách chybí. Těmto myším bez antén pro přijetí signálu Ucn2 (urokortinu 2) jeho umělé podávání a zvýšení jeho hladiny, podle očekávání, nijak neuškodilo. Nedůležitější ze všech pokusů ale byl ten, v něm už nešlo o myši geneticky pozměněné, ale o zcela normální, které antény pro urokortin měly v pořádku. Těm jejich antény pro příjem signálu cíleně vyřadili z činnosti jistou malou molekulou. U takto ošetřených zvířat ani zvýšená hladina urokortinu geny na srdci neaktivovala a nespustila kaskádu metabolických drah, které by jinak ve svém důsledku srdeční buňky poškodily a přivodily zvířatům brzký konec.
Převedeno do lidštiny: Výzkumníkům se podařilo antény buněk myokardu „zapatlat syntetikou". V takto ošálených buňkách geny, jejichž spuštění by znamenalo aktivaci metabolických drah, vedoucích k brzkému srdečnímu kolapsu, zůstávají spát. Není důvod, proč by stejná strategie neměla prospívat i nám, na které chronická srdeční slabost (především neischemická dilatační kardiomyopatie) teprve čeká. Nejspíš bychom se po takové blokádě antén na srdci, při cestě do schodů, necítili stále jako frajeři vládající čtyři poschodí na jeden zápřah, za to by ale kolem nás zubatá měla začít chodit mnohem větším obloukem.
I když vědci zatím ještě neznají místo (orgán), kde se látka urokortin2, který popsané nepřístojnosti má pod palcem, tvoří, nikterak to významu jejich objevu neubírá. Důležité je, že se podařilo jeho neblahý signál na buňkách srdce oblafnout.
Závěr
I když toho o působení agonistů a antagonistů proteinových receptorů Crhr2 na kardiomyocyty je známo poskrovnu, už se ví, že strkají prsty i do energetických metabolických drah souvisejících s cAMP. Dělá to dojem, že by tu mohlo jít o jakési přeladění buněčného metabolismu buněk, které jsou u člověka zvyklé pracovat stále jen na maximum, na „nižší výkon“ s nižší potřebou živin i kyslíku. Obdobu něčeho, co mnohem lépe zvládají hibernující organismy. V každém případě ovlivňování metabolismu buněk „taháním za provázky“ genů rozhodujících o spouštění metabolických drah, je směr perspektivní a budeme o něm slýchat často.
Pokud mají v Zemi vycházejícího slunce pravdu, tak by popsaná inhibice membránového proteinu mohla najít uplatnění u více než dvaceti milionů osob. Šance pro 20 000 000 ohrožených životů - to už stojí nejen za držení palců, ale i urychlené odzkoušení (antagonistů urokortinu 2) v klinice.
Literatura
Takuma Tsuda, View ORCID ProfileMikito Takefuji, Nina Wettschureck, Kazuhiko Kotani, Ryota Morimoto, Takahiro Okumura, Harmandeep Kaur, Shunsuke Eguchi, Teruhiro Sakaguchi, Sohta Ishihama, Ryosuke Kikuchi, Kazumasa Unno, Kunihiro Matsushita, Shizukiyo Ishikawa, Stefan Offermanns, Toyoaki Murohara.: Corticotropin releasing hormone receptor 2 exacerbates chronic cardiac dysfunction. J. Exp. Med. 2017. jem.rupress.org/cgi/doi/10.1084/jem.20161924