המנגנון המולקולרי העומד מאחורי הסיבה לכך שהתקפי לב יכולים להשתנות בחומרה בהתאם לשעה ביום נחשף על ידי החוקרים ב- Uthealth Houston, מה שעלול לסלול את הדרך לטיפולים חדשניים המתיישר עם הקצב הטבעי של Circadian.
ממצאי המחקר פורסמו ב טֶבַעו
מחקרים קודמים הראו כי חומרת נזק הלב לאחר אוטם שריר הלב, או התקף לב, משתנה בהתאם לשעה ביום, כאשר התקפות בוקר גורמות לנזק משמעותי יותר ותוצאות גרועות יותר. עם זאת, הסיבות שמאחורי הווריאציות הללו נותרו לא ברורות.
"אם יש לך התקף לב בבוקר, יש סיכוי גבוה יותר שיש לך הפרעות קצב קטלניות, אי ספיקת לב, וסביר יותר שתמות מכך. השאלה ששאלנו היא 'למה?'", אמר הולגר אלצשיג, ד"ר דוקטורט, מחבר בכיר, וכיסא בית הספר לרפואה של בית הספר לרפואת הרפואה.
החוקרים זיהו אינטראקציה בין שני חלבונים, BMAL1 ו- HIF2A, כגורם המפתח העומד בבסיס ההבדלים של זמן היום בחומרת פגיעת הלב בעקבות התקף לב. BMAL1 הוא חלבון קצב צירדי ליבה, האחראי על ויסות תהליכים ביולוגיים כמו מחזורי שינה, חילוף חומרים ושחרור הורמונים. HIF2A מסייע לגוף להסתגל להיפוקסיה – רמות חמצן נמוכות – על ידי גירוי ייצור תאי דם אדומים, קידום צמיחת כלי הדם החדשים ושיפור הישרדות התאים בתנאי חמצן נמוכים.
התקפי לב מתרחשים כאשר זרימת הדם ללב חסומה והשריר מתחיל למות מחוסר חמצן. החוקרים גילו אינטראקציה זו בין BMAL1 ו- HIF2A הסדירה כיצד תאי לב בעכברים הגיבו לרמות חמצן נמוכות לאחר התקף לב, תוך שהוא מווסת את תגובת הלב לפגיעה.
במחקר הפרה -קליני, החוקרים מצאו כי התקפי לב שהתרחשו בסביבות 3 בבוקר הביאו לפגיעה רבה יותר בלב, כולל גודל אוטם גדול יותר והגברת הסיכון לאי ספיקת לב. התקפי לב שהתרחשו בשעה 15:00 היו פחות חמורים, והלב היה מסוגל להסתגל טוב יותר לרמות חמצן נמוכות ולקדם ריפוי יעיל.
המחקר חשף גם כי החלבונים BMAL1 ו- HIF2A מכוונים לגן ספציפי, אמפירגולין (AREG), הממלאים תפקיד חיוני בוויסות מידת נזק הלב לאורך היום. על ידי מיקוד למסלול המוצג BMAL1 ו- HIF2A עם תרופות, החוקרים מצאו כי הם יכולים לספק הגנה משמעותית ללב, במיוחד כאשר טיפולים היו מתוזמנים להתיישר עם השלב הצירדי של הגוף.
על פי אלטצ'יג, ניסויים קליניים עתידיים חייבים להעריך האם יישור טיפולים עם השעון הפנימי של הגוף יכול לשפר את תוצאות המטופלים.
"תגלית זו פותחת דרכים חדשות לטיפול בהתקפי לב על ידי בחינת העיתוי של מתן תרופות"אמר אלצצ'יג, שהוא ג'ון פ. וקטרין ג 'מקגוברן, יו"ר אוניברסיטאי מכובד בבית הספר לרפואה של מקגוברן."הממצאים שלנו מדגישים את הפוטנציאל להשתמש בתרופות ממוקדות כלפי אותם חלבונים כדי להפחית את חומרת התקפי הלב כאשר הם ניתנים בזמנים ספציפיים. באופן דומה, חולים העוברים ניתוח לב עשויים להפיק תועלת מתרופות כאלה, כמו מפעיל הגורמים הניתנים להפרסיה הניתנים להיפוקסיה, כאשר ניתן לפני הניתוח שלהם"
צוות המחקר כלל את קואנג-לי צאי, דוקטורט, עוזר פרופסור וטאו לי, דוקטורט, חוקר פוסט-דוקטורט וסופר ראשוני, מהמחלקה לביוכימיה וביולוגיה מולקולרית בבית הספר לרפואה מקגוברן. בעזרת מיקרוסקופיית קריו-אלקטרונים ברזולוציה גבוהה, הם הצליחו לחשוף את האינטראקציות המבניות המפורטות בין BMAL1 ל- HIF2A כדי לתמוך בפיתוח תרופות עתידי הממוקד למתחם BMAL1-HIF2A. עבודה זו סיפקה את העדויות המולקולריות הישירות הראשונות להיווצרותם המורכבת והציעה תובנות ביקורתיות שיכולות להנחות את פיתוח האסטרטגיות הטיפוליות החדשות, אמר אלצצ'יג.
הסופר הראשון והמתאים היה וויי רואן, MD, PhD, עוזר פרופסור להרדמה, טיפול קריטי ורפואת כאבים בבית הספר לרפואה של מקגוברן.
מחברים משותפים אחרים של Uthealth Houston כוללים את Inhyuk Bang, PhD; Wankun Deng, PhD; Xinxin MA, MD; Cong Luo, MD, PhD; פאנג דו, ד"ר, PhD; Seung-Hee Yoo, PhD; בויון קים, דוקטורט; Jiwen Li, MD, PhD; שיאוי יואן, PhD; קתרין פיגארלה, PhD; Yu A. An, MD, PhD; Yafen Liang, MD; מתיו דברג ', PhD; דונגזה ג'אנג, MD; ג'ן ג'ו, PhD; יניו וואנג, PhD; רגיני נאיר; Jagat Narula, MD, PhD; Zhongming Zhao, PhD, MS; Alemayehu A. Gorfe, PhD; יין-יינג וואנג, PhD. מחברים משותפים אחרים כוללים: Jaewoong Lee, PhD, בית הספר לרפואה באוניברסיטת ייל. ג'ושוע מ. גורהאם; כריסטין א. זיידמן, ד"ר; ג'ונתן ג 'זיידמן, דוקטורט; וסרי פ. ארנקי, ד"ר; בית ספר לרפואה של הרווארד. ליי לי, PhD, מעבדת מפרץ שנזן, סין. Jochen D. Muehlschlegel, MD, MBA, Johns Hopkins Medicine.
