Ученые из Вюрцбургского университета (Германия) выяснили, как крошечная генетическая мутация приводит к развитию тяжелых форм кардиомиопатии. Изменение одной аминокислоты полностью ломает кальциевый обмен в клетках. Статья опубликована в журнале Signal Transduction and Targeted Therapy.
Кардиомиопатии представляют собой группу наследственных заболеваний, при которых нарушается структура тканей сердца. Пациенты с такими диагнозами страдают от одышки, снижения работоспособности и общего падения насосной функции важнейшего органа.
В исследовании специалисты изучили две семьи с разными формами болезни. У одной группы пациентов диагностировали дилатационную кардиомиопатию, при которой сильно увеличиваются камеры сердца. У другой семьи ткани сердца приобрели губчатую структуру с множеством отверстий.
Анализ показал, что причина кроется в крошечном отличии белка RBM20. В первой семье на определенном участке белка аминокислота аргинин была заменена на триптофан. Во втором случае тот же самый аргинин превратился в лейцин.
Влияние на клеточном уровне
С помощью образцов кожи и крови исследователи вырастили в лаборатории стволовые клетки, превратив их в клетки бьющейся сердечной мышцы. Оказалось, что замена всего одного строительного блока катастрофически влияет на кальциевый баланс, который задает правильный ритм сокращений.
При «губчатой» болезни клетки становятся чрезмерно чувствительными к кальцию и расходуют колоссальные объемы энергии. В то же время клетки увеличенного сердца страдают от утечки кальция из внутренних хранилищ.
В ходе работы команда также протестировала существующие медицинские препараты. Выяснилось, что верапамил, который обычно применяют при аритмии, способен частично восстановить сократительную функцию поврежденных клеток в лабораторных условиях.
Ранее Наука Mail рассказывала, что в России создали систему прогноза рисков для сосудов и сердца у молодых мужчин.