ההבדלים בין המינים במחלות לב וכלי דם הופכים מוכרים יותר, אם כי נשים נמצאות בתת-ייצוג במחקרים קליניים. לנשים לפני גיל המעבר יש סיכון מופחת למחלות עורקים כליליים עם פגיעות נמוכה יותר לנזק לבאי איסכמי ואי ספיקת לב עקב מקטע פליטה נמוך יותר, מה שמפחית סיבוכים לאחר גיל המעבר. חוקרים יצרו מודל של HFpEF עם שני פגעים, שחשף כי לנשים עם סוכרת ו-HFpEF יש חוסר תפקוד דיאסטולי חמור יותר.
במחקר הנוכחי, שפורסם ב מחקר קרדיווסקולרי, חוקרים חקרו את ההשפעה של זיהום אלדוסטרון בעכברי db/db על HFpEF, תוך התמקדות בהבדלי מין ושינויים בטיפול בסידן תוך תאי ובאלקטרופיזיולוגיה של קרדיומיוציטים. הם גם חקרו תגובות ספציפיות למין לתרופות כגון empagliflozin, vericiguat וקינאז II מבוסס סידן או קלמודולין כדי להקל על תרגום קליני.
לגבי המחקר
החוקרים השתמשו בעכברים מבוגרים מסוג פרא (WT) ו-Leprdb/db C57BL/6J לניתוח. הם ביצעו אקו לב טרנס-חזה, אלקטרופיזיולוגי, הדמיה של סידן תוך תאי (Ca2+) וניתוח חלבון. הם השתילו משאבות אוסמוטיות תת-עוריות בחיות העכברת כדי להחדיר באופן רציף 0.3 מיקרוגרם לשעה של D-aldosterone או תמיסת מלח מעורבת עם 5.0% אתנול במשך ארבעה שבועות.
הצוות ביצע בלוק אקראי את החיות תוך שימוש בגודל בלוק של ארבע (לכל מין, גנוטיפ וטיפול) עם 24 בקרות (רכב + עכברים מסוג פרא), 24 עכברי db/db המושרים אלדוסטרון ושמונה בר-אלדוסטרון המושרים אלדוסטרון. סוג עכברים, ושמונה עכברים מוזלפים עבור בקרות של מכה אחת. הם הרדימו את החיות כדי לבודד את הקרדיומיוציטים שלהם.
החוקרים העריכו את רמות הגלוקוז בדגימות דם שנלקחו מוורידי הזנב האמצעיים של החיות ופפטיד נאטרי-אורטי מסוג B (BNP) באמצעות מבחני אימונוסורבנט מקושרים לאנזימים (ELISA). הם השתמשו באלקטרופורזה בג'ל עם אימונובלוטינג כדי להעריך רמות איזופורמיות של טיטין, ביטוי פריוסטין וזרחון טרופונין-I (pTnI). הם העריכו אותות סידן תוך תאי באמצעות מיקרוסקופים קונפוקאליים בקרדיומיוציטים חדריים מלאים במדד הסידן התוך תאי הפלורסצנטי, Fluo-4 AM.
הצוות בחן מאפיינים מורפומטריים ומטבוליים בעכברים זכרים ונקבות במודלים של מחלות HFpEF של שני פגעים ומכה אחת. הם בחנו פוטנציאל פעולה (Aps) במיוציטים חדריים מבודדים ומשכי AP מחושבים (APD) עם קצבי קיטוב משתנים. הם השתמשו גם במבחני מתח לזיהוי זרמים יוניים שמתווכים שינויים ב-APD ב-HFpEF. הם ניטרו על זרמי אשלגן מקטבים מחדש (K+) ובודדו רכיבי IKv באמצעות התאמה דו-אקספוננציאלית.
תוצאות
נקבות חיות HFpEF של עכברים הראו ביטוי BNP נמוך יותר מאשר זכרים, עם תחלואה מקבילה והיפרטרופיה לבבית. בעלי חיים זכרים מסוג HFpEF של עכברים הראו רגישות גדולה יותר לחלופי לב. לתאי HFpEF cardiomyocyte זכרים היו יוני סידן דיאסטוליים גדולים יותר, ריקבון חולף איטי יותר של סידן, זרם סידן נמוך יותר מסוג L, הגברה דרמטית יותר של זרמי נתרן מאוחרים ושונות גבוהה יותר של APD קצרת טווח.
עם זאת, מיוציטים HFpEF נקביים וזכריים חשפו הורדת ויסות זהה של מיישר פנימה וזרמי אשלגן קצרים כלפי חוץ, התארכות משך פוטנציאל הפעולה ותדירות לאחר דפולריזציה (DAD) מושהית. עיכוב Ca2+ או חלבון קינאז II מבוסס קלמודולין (CaMKII) שיחזר שינויים פתולוגיים ב-APD בעכברי HFpEF נקבות וזכרים, וטיפול באמפגליפלוזין התאים להשפעות עיכוב CaMKII. ל-Vericiguat היו יתרונות קלים, שהיו בולטים יותר בקרב נקבות HFpEF.
נקבות עכברי HFpEF הראו רמת גלוקוז גבוהה יותר בדם, במיוחד לאחר עירוי אלדוסטרון, מה שמצביע על כך שהעליות הנגרמות על ידי HFpEF היו גבוהות יותר בנקבות. עכברים עם אלדוסטרון נקבות הראו ביטוי BNP נמוך יותר בסרום, מה שמעיד על כך שהוסת BNP נמוך יותר בקרב נקבות HFpEF. החוקרים מצאו חוסר תפקוד דיאסטולי ניכר, בעיקר בקרב HFpEF נשים. הצוות צפה בהיפרטרופיות לב קונצנטריות בעכברים משני המינים שהושפעו אלדוסטרון.
בעלי חיים HFpEF זכרים הציגו טיפול ירוד ב-Ca2+, אך משרעת הסידן התוך-תאית (CaT) במהלך קצב 1.0 הרץ נשארה עקבית בקרדיומיוציטים עכברים נקבות וזכרים עם אלדוסטרון. מיוציטים נקבים של HFpEF הראו שינויים רבים יותר ב-myofilament, כולל עלייה קלה באיזופורם N2B הקצר והנוקשה יותר. עיכוב אמפאגליפלוזין ו-CaMKII הפחיתו שינויים ב-APD אריתמיים במיוציטים של HFpEF, בעוד ש-vericiguat הפחית את משך ה-AP ב-90% פולריזציה מחדש (APD90) הארכה, שונות לטווח קצר (STV) ותדירות DAD במיוציטים HFpEF נשיים.
באמצעות מודל עכבר של HFpEF cardiomyocytes, המחקר הראה כי מיוציטים זכריים הפגינו אלקטרופיזיולוגיה וטיפול בסידן חריגים, וכתוצאה מכך הפרעות קצב וחוסר תפקוד דיאסטולי. לנקבות עשויות להיות הפרעות תפקוד דיאסטוליות משמעותיות כתוצאה משינוי במאפיינים של שריר הפילמנטים.
סיכום
העבודה מציעה שלצימוד עירור-כיווץ לקוי ורגישות להפרעות קצב תלויות מין בקרדיומיוציטים HFpEF עשויות להיות השלכות טיפוליות. עם זאת, נדרש מחקר נוסף כדי להבין טוב יותר את מפל האיתות של HFpEF cardiomyocyte, כולל מסלולי חלבון קינאז G (PKG) ו-CaMKII, ולהגדיל את פוטנציאל התרגום הטיפולי.
