רקמת לב אנושית מהונדסת חושפת כיצד נוגדנים עצמיים לזאבת פוגעים בלב

לִלמוֹד: מודל של רקמת לב אנושית מהונדס חושף תרומות של נוגדנים עצמיים לזאבת אדמנתית מערכתית לפציעה בשריר הלב. קרדיט תמונה: Shit4Sell / Shutterstock.com

במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת מחקר קרדיווסקולרי בטבעחוקרים חוקרים את המנגנונים של פגיעה בשריר הלב בזאבת אריתמטית מערכתית (SLE).

כיצד משפיעה זאבת על הלב?

מעורבות שריר הלב משפיעה על 25-50% מחולי SLE ולעתים קרובות מובילה לתפקוד לקוי של חדרי הלב, דלקות ואי ספיקת לב. תאי T ונוגדנים עצמיים אחראים בעיקר לנזק לאיברים ב-SLE; עם זאת, המנגנונים המדויקים שבהם נוגדנים עצמיים תורמים לפגיעה בשריר הלב נותרו לא ברורים. לפיכך, יש צורך במחקר נוסף כדי להבין היטב את המנגנונים המורכבים שבאמצעותם נוגדני SLE שונים תורמים לפציעה בשריר הלב ולזהות אסטרטגיות טיפוליות ממוקדות.

לגבי המחקר

משתתפי המחקר גויסו ממרכז הלופוס של אוניברסיטת קולומביה וסיפקו הסכמה מדעת, באישור מועצת הביקורת המוסדית של אוניברסיטת קולומביה (IRB). המחקר הנוכחי כלל גם חולים שאינם מאושפזים עם SLE ללא תסמינים לבביים פעילים וגם חולים מאושפזים עם תסמינים לבביים פעילים.

טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים של פלואור-18 פלואורדיאוקסיגלוקוז/טומוגרפיה ממוחשבת (18F-FDG PET/CT) הופעלה כדי לזהות דלקת שריר הלב בכל משתתפי המחקר. המשתתפים המתאימים היו בני 18 ומעלה, עמדו בקריטריונים לסיווג של ה-American College of Rheumatology (ACR) לשנת 1997, ובמקרים של דלקת שריר הלב והפרעה בתפקוד סיסטולי (SD), הראו ירידה חריפה בשבר הפליטה (EF) בעת ההרשמה. . נאספו נתונים קליניים כגון משך המחלה, גורמי סיכון קרדיווסקולריים ופעילות מחלת SLE, בעוד שבדיקות מעבדה העריכו נוגדנים עצמיים שונים וסמנים ביולוגיים אחרים.

דלקת שריר הלב הוערכה באמצעות סורק של Siemens Medical Systems MCT 64 PET/CT (MCT 64 PET/CT). נוגדני אימונוגלובולין G (IgG) בודדו מדגימות נסיוב של מטופלים והשתמשו בניסויים עם קרדיומיוציטים (hiPSC-CMs) שמקורם בתאי גזע (hiPSC-CMs) בתרבית בתנאים אופטימליים.

ציטומטריית זרימה, הדמיית סידן, צביעה חיסונית, ניתוח מטבולי ורצף חומצה ריבונוקלאית (RNA) שימשו כדי להעריך את ההשפעות של IgG של המטופל על תפקוד רקמת הלב. ניתוח חלבון פני השטח כלל שימוש בספקטרומטריית מסה טנדמית כרומטוגרפית נוזלית (LC-MS/MS), ואילו רצף אימונו-פריפיטציה של הפאג (PhIP-seq) זיהה הבדלים בפרופילי נוגדנים עצמיים בין קבוצות חולים. ניתוחים סטטיסטיים הבטיחו את יכולת השחזור של התוצאות, עם בדיקות מתאימות ששימשו להשוואת נתונים בין קבוצות.

ממצאי המחקר

משתתפי המחקר סווגו כאלה עם או בלי דלקת שריר הלב וסומנו כ-Myo+ ו-Myo-, בהתאמה, עם ערכי SUVmax גדולים או פחות מ-1.5, בהתאמה. דגימות נסיוב ואקו לב נאספו בזמן ההדמיה כדי לסווג עוד יותר את חולי Myo+ כאלה עם חוסר תפקוד סיסטולי (Myo+SD+) או כאלו עם תפקוד סיסטולי משומר (Myo+SD-), עם ערכי EF הנמוכים או יותר מ-50%, בהתאמה.

לאף אחד ממשתתפי המחקר לא היו רמות גבוהות של טרופונין בסרום או היסטוריה של מחלת לב איסכמית. יתר על כן, לא נצפו הבדלים משמעותיים בגורמי סיכון קרדיווסקולריים בין הקבוצות.

רקמות לב אנושיות הונדסו באמצעות hiPSC-CMs ופיברובלסטים לבביים אנושיים ראשוניים ביחס של 3:1. תאים אלה הוטמעו לאחר מכן בפיברין הידרוג'לים והועברו למשטר גירוי אלקטרומכני על פלטפורמת המיליPillar.

הרקמות תורבו במדיום התבגרות כדי לשפר את התכונות המטבוליות והתפקודיות שלהן, דחיסות רקמות, פסי α-אקטינין וטיפול בסידן. כאשר היו נתונים ללחץ, הרקמות שחררו רמות גבוהות של לקטט דהידרוגנאז (LDH).

חלקי IgG טוהרו מכל דגימת סרום ונוספו לרקמות הלב התרבותיות לאחר 14 ימים. הרקמות הותרבו עוד יותר בתנאי לחץ למשך 14 ימים נוספים.

קשירת IgG, שנקבעה באמצעות צביעת IgG אנטי-אנושית, גילתה רמות קישור גבוהות משמעותית ברקמות בחולים עם דלקת מוגברת של שריר הלב מאשר בחולי Myo-patients. ניתוח רגרסיה ליניארי זיהה מתאם חיובי חזק בין קישור IgG ודלקת שריר הלב (SUVmax). לפיכך, IgG מחולים עם רמות דלקתיות גבוהות נקשר באופן מועדף לתאים אפופטוטיים הנגרמים על ידי מתח בתוך רקמות הלב.

מחקרים נוספים הצביעו על כך ש-IgG מחולי Myo+SD+ הפגינו קישור גבוה משמעותית למשטחים של קרדיומיוציטים חיים בהשוואה ל-IgG מקבוצות חולים אחרות. קישור זה נמצא בקורלציה עם EF מופחת וטיפול לקוי בסידן ברקמות, כפי שהוכח על ידי טאו מוגבר ורוחב מלא בחצי מקסימום (FWHM) בחוליות סידן. רצף RNA גילה שרקמות שטופלו ב-Myo+SD+ IgG הציגו פרופילי ביטוי גנים מובהקים, במיוחד שכללו מסלולים הקשורים לקרדיומיופתיה, עקה חמצונית ותפקוד מיטוכונדריאלי.

זוהו ארבעה נוגדנים עצמיים פתוגניים מועמדים המכוונים לחלבון 2 הומולוגי A (DIP2A) בעל אינטראקציה דיסקו, תחום LIM בלבד 7 (LMO7), קולטן פוליו-וירוס (PVR), ומפעיל פלסמינוגן, קולטן אורוקינאז (PLAUR), כאשר LMO7 הראה את המתאם החזק ביותר עם EF .

מסקנות

IgG ממטופלים עם דלקת מוגברת של שריר הלב נקשר יותר ויותר לתאים לחוצים, ואילו IgG מאלה עם דלקת שריר הלב והפרעות בתפקוד סיסטולי נקשר חזק יותר לקרדיומיוציטים חיים. קשירה זו שינתה את התפקוד התא, הנשימה והטיפול בסידן, ללא תלות בתאי מערכת החיסון.

ביחד, ממצאי המחקר חושפים את התפקיד המורכב של נוגדנים עצמיים במחלות לב הקשורות ל-SLE ומציעים מטרות טיפוליות פוטנציאליות.