Por primera vez, los científicos de la Universidad Estatal de Ohio han diseñado nuevos receptores de calcio para que el corazón sintonice la fuerza de los latidos del corazón en un modelo animal. La investigación es publicada en línea por la revista Comunicaciones de la naturaleza .
El equipo, dirigido por Jonathan Davis, profesor asociado y biofísico del Instituto de Investigación del Corazón y los Pulmones Davis de la Universidad Estatal de Ohio, desarrolló un enfoque de ingeniería de proteínas al adaptar la capacidad del corazón para responder al calcio, que es la señal de contracción.Una versión modificada de troponina C TnC L48Q, su estudio demostró que puede mejorar o preservar terapéuticamente la función cardíaca y el rendimiento cardiovascular en ratones sin los efectos nocivos comúnmente vistos con otros agentes que aumentan la contracción del músculo cardíaco.
"Esencialmente, es como ajustar un dial de radio para sintonizar la música que desea escuchar. Si no ajusta la radio o el receptor, la señal simplemente pasa sin ser detectada", dijo Davis. "Cuando modificamos, osintonice el receptor, es capaz de obtener el mensaje correcto para decirle al músculo cardíaco qué tan difícil de contraer ".
Davis dice que la mayoría de las enfermedades del músculo cardíaco involucran problemas de contracción. Muchas estrategias aumentan la señal de calcio para mejorar la contracción cardíaca. Sin embargo, lo hacen a expensas de otras funciones. Esto puede causar efectos secundarios negativos, como arritmias y muerte celular,y finalmente aumentar la mortalidad.
El equipo evaluó TnC L48Q en una patología cardíaca común: infarto de miocardio o ataque cardíaco. En comparación con el grupo de control infartado, los ratones TnC L48Q tuvieron una mejor función cardíaca y rendimiento cardiovascular. Tampoco hubo signos de insuficiencia cardíaca congestiva oaumento de la mortalidad, los cuales se observaron en el grupo control.
Al evaluar los efectos a largo plazo y el potencial terapéutico de TnC L48Q, los investigadores observaron una mejora constante y significativa en la función cardíaca, el rendimiento cardiovascular y una remodelación significativamente menos perjudicial en comparación con el grupo de control. Esto resultó en una mejor supervivencia.
"Se ha supuesto durante mucho tiempo que alterar el receptor sería ineficaz, que era mejor cambiar la señal de calcio. Estamos viendo pruebas sólidas de que ese no es el caso. Cambiar el receptor de calcio tiene un impacto significativo y más seguro", dijoVikram Shettigar, autor principal del estudio.
Los científicos informan que estos resultados se lograron al reemplazar solo una cantidad modesta del receptor TnC original a través de la terapia génica. Esto hace que sea más probable que esta estrategia sea una opción de tratamiento viable y personalizada en el futuro.
Además, Davis cree que estos hallazgos podrían abrir la puerta a nuevos tratamientos contra las enfermedades cardíacas. En trabajos in vitro previos, el equipo ha personalizado varios receptores de TnC diseñados para combatir diversos trastornos cardíacos. El equipo también está trabajando en la ingeniería de otros receptores de calcio parauna variedad de enfermedades, como la hipertensión arterial y las arritmias cardíacas. Por ejemplo, en estudios con modelos animales en curso, Davis dijo que hay indicios tempranos de que un receptor universal, calmodulina, también puede sintonizarse sin efectos adversos.
A continuación, los investigadores tienen la intención de probar los receptores de TnC diseñados en modelos animales grandes.
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Materiales proporcionado por Centro médico Wexner de la Universidad Estatal de Ohio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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