מחקר חדש שופך אור על האופן שבו אוטופגיה, תהליך של הגוף להסרת חלקי תאים פגומים, כאשר הוא נפגע, יכול לשחק תפקיד בגרימת אי ספיקת לב. צוות המחקר בראשות ד"ר א. דייל אבל, יו"ר המחלקה לרפואה ב-UCLA וד"ר קואנג'יאנג ג'אנג, עוזר פרופסור לרפואה ב-UCLA, זיהה מסלול איתות המקשר אוטופגיה לשליטה ברמות התא של מפתח. קואנזים המכונה NAD+, שנמצא בכל התאים החיים והוא מרכזי לאופן פעולת חילוף החומרים שלנו. חוקרים אומרים שלממצאים אלו עשויות להיות השלכות על טיפול באי ספיקת לב.
אי ספיקת לב נותרה גורם מוביל לתמותה וקיים צורך עז לפתח טיפולים חדשים שיכולים לשפר את תפקוד הלב ולהגביר את ההישרדות. זיהוי של מסלול חדש המקשר בין אוטופגיה לקויה, מאפיין של אי ספיקת לב, והתמוטטות מוגברת של NAD+ עשוי לפתוח אפיקים חדשים להתערבות טיפולית."
ד"ר א. דייל אבל, יו"ר המחלקה לרפואה ב-UCLA
אוטופגיה היא מנגנון טבעי, המשרת את עצמו, שבו הגוף מסיר חלקים פגומים או לא מתפקדים בתא וממחזר את מרכיביהם לקראת תיקון תאי או הפקת אנרגיה. הבל מתאר זאת כמערכת המיחזור הסלולרית של הגוף שלנו, המאפשרת לתאים לפרק חלקים רעים בעצמם ולהציל חלק מהחלקים הללו כדי לשמש מחדש לחלקים חדשים ושמישים. בהתחשב בתפקידה החשוב של אוטופגיה בפירוק ותיקון תאים, ידוע כי אוטופגיה לקויה גורמת למגוון הפרעות, כולל סרטן, ניוון עצבי ואי ספיקת לב.
אולם עד כה, מדענים לא היו בטוחים אילו מנגנונים עומדים בבסיס תפקוד לקוי של המיטוכונדריה והלב במצב של אוטופגיה לקויה. מנגנון אחד שהוצע היה הצטברות של מיטוכונדריה לא מתפקדת המתרחשת כאשר האוטופגיה נפגעת, שכן הצטברות זו יכולה להפעיל תגובות דלקתיות ואחרות שעלולות להוביל למוות של תאים או לחוסר תפקוד. מנגנון נוסף המוצע הוא פירוק חלבונים ספציפיים המעורבים בחילוף החומרים המפחיתים את תפקודם של מסלולים המווסתים את התכווצות שרירי הלב. המחקר הנוכחי זיהה מנגנון חדש, כלומר דלדול NAD+, שמוביל לתפקוד לקוי של תאי שריר הלב בהקשר של אוטופגיה.
באמצעות מודל עכבר עם חוסר תפקוד אוטופגיה בתאי לב, צוות המחקר מצא שאוטופגיה מווסתת את האנזים NNMT, שרמותיו עלו במודל זה של אי ספיקת לב. עיכוב הפעילות של אנזים זה עם מולקולה קטנה הוביל לשיפור באי ספיקת לב למרות שכשל האוטופגיה נמשך.
המחקר הבהיר אירוע שרשרת המסביר כיצד ומדוע פגיעה באוטופגיה יכולה להוביל לתפקוד לקוי של הלב. השלב הראשון בשרשרת זו הוא הצטברות של חלבון המכונה SQSTM1. SQSTM1 מוגבר מפעיל חלבון איתות הנקרא NF-κB (ידוע גם בשם RELA). NF-κB חודר לגרעין וגורם לפעילות מוגברת של הגן המקודד לאנזים המכונה nicotinamide N-methyltransferase (NNMT). NNMT מוביל בסופו של דבר להתמוטטות של מבשרי NAD+, ובסופו של דבר מוריד את רמות NAD+. רמות נמוכות של NAD+ גורמות אז לתפקוד לקוי של המיטוכונדריה והלב.
פירוק המסלול הזה קישר את חילוף החומרים של NAD+ ואוטופגיה. ממצאים אלו מצביעים על טיפול פוטנציאלי חדש להיפוך תפקוד לקוי של המיטוכונדריה ושיפור אי ספיקת לב באמצעות מניעת אובדן NAD+ והגברת רמתו בשריר הלב.
חברי צוות החקירה כללו משתפי פעולה מאוניברסיטת יוטה, אוניברסיטת איווה, אוניברסיטת קופנהגן ומעיר התקווה, ונתמכים על ידי מענקים מהמכונים הלאומיים לבריאות, איגוד הלב האמריקני, מסדר הנשרים האחים, רוי ג'יי. קרבר טראסט וקרן משפחת אלפרד א.מאן.
