Newswise — Naukowcy z University of School of Medicine zidentyfikowali gen, który odgrywa kluczową rolę w określaniu naszego ryzyka zawałów serca, śmiertelnych tętniaków, choroby wieńcowej i innych niebezpiecznych chorób naczyniowych.

Odkrycie pogłębia naszą wiedzę na temat przyczyn wielu poważnych schorzeń, w tym miażdżycy tętnic (stwardnienie tętnic), i przybliża nas do nowych metod leczenia i środków zapobiegawczych, które mogą pomóc ludziom żyć dłużej i zdrowiej.

„Pierwszym krokiem w kierunku przełożenia wiedzy na temat populacyjnego ryzyka chorób naczyniowych jest rozwikłanie podstawowych procesów komórkowych, na które może to mieć wpływ. Idealnie byłoby to zrobić systematycznie w modelach związanych z chorobą” – powiedział główny badacz, dr Clint L. Miller, z Centrum Genomiki Zdrowia Publicznego UVA oraz Wydziałów Biochemii i Genetyki Molekularnej oraz Nauk o Zdrowiu Publicznym. „Uzyskując wgląd w sieci regulacyjne genów, które leżą u podstaw określonych szlaków chorób naczyniowych, możemy opracować bardziej dostosowane interwencje lub wskaźniki ryzyka dla pacjentów”.

Czynniki genetyczne w chorobach naczyniowych

Wybory dotyczące stylu życia, takie jak palenie, siedzący tryb życia i dieta bogata w czerwone mięso, odgrywają główną rolę w rozwoju chorób naczyniowych, takich jak choroba wieńcowa, która jest główną przyczyną zgonów na całym świecie. Ale nasze geny, materiał genetyczny, który odziedziczyliśmy po naszych rodzicach, również kształtują nasze ryzyko. Dokładne zrozumienie, w jaki sposób, było jednak dużym wyzwaniem dla naukowców.

Dzieje się tak, ponieważ subtelne zmiany zachodzące w naszych naczyniach krwionośnych w czasie są niezwykle złożone. Na przykład w przypadku choroby wieńcowej naukowcy ustalili, że geny, które wpływają na nasze ryzyko, można znaleźć w ponad 300 miejscach na naszych chromosomach. To rozległy obszar do zbadania przez naukowców.

Jednak nowe odkrycie Millera i jego współpracowników identyfikuje gen, który kieruje całą siecią genów i procesów. W tym sensie gen FHL5, jest jak generał rozmieszczający wojska na polu bitwy. To sprawia, że ​​jest to niezwykle atrakcyjna cząsteczka dla naukowców, którzy chcą odkryć ścieżki, na które można nakierować nowe metody leczenia lub narzędzia prognostyczne.

Aby zrozumieć, jak działa kodowane przez FHL5 białko, Miller i jego zespół ocenili jego wpływ na komórki mięśni gładkich, komórki tworzące strukturę naszych tętnic. Odkryli to, kiedy FHL5 był zbyt aktywny, komórki zaczęły się wapnieć – gromadzić za dużo wapnia. Jest to kluczowy krok w miażdżycy tętnic, gromadzeniu się szkodliwej blaszki miażdżycowej w tętnicach, która może prowadzić do zawałów serca, udarów mózgu i innych poważnych problemów zdrowotnych. Ponadto nadmierna aktywność genów przyczyniła się do innych krytycznych aktywności komórkowych związanych z chorobami naczyniowymi.

Ale FHL5rola na tym się nie kończy. Zamiast tego, jak odkryli naukowcy, ma dalekosiężny wpływ na inne geny i procesy komórkowe, które kształtują „przebudowę”, która zachodzi w naszych tętnicach w czasie, informują naukowcy w nowym artykule naukowym. „Mapując dalsze efektory przebudowy naczyń, mamy nadzieję rzucić światło na mechanizmy zapobiegawcze” – powiedział Miller. „Bezstronne badania genetyczne doprowadziły nas do tego konkretnego kofaktora. Jednak badanie jego sieci regulacyjnej może wyjaśnić jego związek z kilkoma chorobami naczyniowymi”.

Zidentyfikowanie tego kluczowego regulatora daje naukowcom nowy, ważny wgląd w czynniki genetyczne, które przyczyniają się do chorób naczyniowych – i stanowi atrakcyjny i wpływowy cel podczas opracowywania nowych metod leczenia i prac nad zapobieganiem szkodliwym zmianom, które powodują te choroby.

„Mamy nadzieję, że ta praca posłuży jako szablon do przyszłych badań w celu zbadania funkcjonalnych konsekwencji zakłócania kluczowych regulatorów w ścianie naczynia” – powiedział Miller. „Przełożenie tej wiedzy na praktykę kliniczną będzie wymagało ciągłej współpracy interdyscyplinarnej i nie możemy się doczekać ostatecznego efektu tych badań genetycznych”.

Wyniki opublikowane

Naukowcy opublikowali swoje odkrycia w czasopiśmie naukowym Badania krążenia. W skład zespołu weszli: Doris Wong, Gaëlle Auguste, Christian L. Lino Cardenas, Adam W. Turner, Yixuan Chen, Yipei Song, Lijiang Ma, R. Noah Perry, Redouane Aherrahrou, Maniselvan Kuppusamy, Chaojie Yang, Jose Verdezoto Mosquera, Collin J. Dube, Mohammad Daud Khan, Meredith Palmore, Jaspreet K. Kalra, Maryam Kavousi, Patricia A. Peyser, Ljubica Matic, Ulf Hedin, Ani Manichaikul, Swapnil K. Sonkusare, Mete Civelek, Jason C. Kovacic, Johan LM Björkegren, Rajeev Malhotry i Millera. Miller nie ma finansowego interesu w tej pracy; pełna lista ujawnień autorów znajduje się w artykule.

Badania były wspierane przez National Institutes of Health, granty R01HL148239, R01HL164577, R00HL125912, F31 HL156463, R01HL142809 i K01HL164687; oraz Fondation Leducq, „PlaqOmics” 18CVD02.

Aby być na bieżąco z najnowszymi wiadomościami z badań medycznych z UVA, zasubskrybuj blog Making of Medicine.