Naukowcy z University of Utah Health w USA skorygowali nieprawidłowe rytmy serca u myszy, przywracając prawidłowy poziom białka, którego komórki serca potrzebują do ustanowienia między sobą połączeń. To białko, GJA1-20k, jest niedostatecznie wytwarzane u osób z chorobą genetyczną zwaną kardiomiopatią arytmogenną, która jest jedną z głównych przyczyn nagłego zatrzymania krążenia u sportowców w wieku poniżej 35 lat.

Odkrycie, o którym mowa w czasopiśmie Badania krążeniasugeruje nową strategię leczenia zaburzeń rytmu serca spowodowanych kardiomiopatią arytmogenną. Wyniki mogą mieć również wpływ na leczenie niebezpiecznych arytmii związanych z bardziej powszechnymi stanami, takimi jak te, które mogą rozwinąć się wkrótce po zawale serca.

„To naprawdę nowy paradygmat w leczeniu zaburzeń rytmu serca” – powiedział pierwszy autor, dr Joseph Palatinus.

Ludzie z kardiomiopatią arytmogenną rodzą się z normalnymi sercami, ale zaczynają rozwijać nieregularne bicie serca w wieku 20 lub 30 lat. Te arytmie mogą podnieść częstość akcji serca do niebezpiecznych poziomów i wyjaśnić, dlaczego niektóre osoby z tą chorobą doświadczają nagłego zatrzymania akcji serca podczas ćwiczeń.

Pacjentom z rozpoznaną kardiomiopatią arytmogenną zaleca się ograniczenie wysiłku fizycznego. Mogą również skorzystać z wszczepialnego defibrylatora, który kontroluje bicie serca. W miarę postępu choroby mięsień sercowy staje się tłusty i włóknisty. Uniemożliwia to sercu skuteczne pompowanie krwi, a ostatecznie pacjenci potrzebują przeszczepu serca.

Zespół zbadał tkankę serca pacjentów z kardiomiopatią arytmogenną, którzy przeszli przeszczep i odkryli problem z białkiem zwanym koneksyną 43. W zdrowych sercach koneksyna 43 tworzy kanały między sąsiednimi komórkami, ułatwiając komunikację. Chore serca wytwarzały normalne ilości koneksyny 43, ale nie znajdowała się ona na obrzeżach komórek, tam gdzie jej miejsce.

Zespół ustalił, że było to prawdopodobnie spowodowane niewystarczającą ilością białka transportującego, zwanego GJA1-20ka. Naukowcy wiedzieli z wcześniejszych eksperymentów, że bez niego komórki serca nie byłyby w stanie dostarczyć koneksyny 43 we właściwe miejsce.

Aby ustalić, czy mogą przywrócić normalny rytm serca, naukowcy zwrócili się do myszy, które mają podobieństwa do ludzi z kardiomiopatią arytmogenną. Obaj mają niski poziom GJA1-20k i rozwijają się arytmie. Palatinus i współpracownicy zastosowali niskie dawki terapii genowej, aby przywrócić normalny poziom białka transportującego GJA1-20k. To, jak potwierdzili, umożliwiło komórkom mięśnia sercowego transport koneksyny 43 do właściwych miejsc.

Co najważniejsze, dawało zwierzętom bardziej normalne bicie serca. „Łatwość i niska dawka potrzebna do naprawienia arytmii nawet w przypadku dziedzicznej choroby serca sugeruje, że zidentyfikowaliśmy kluczową ścieżkę stabilizacji aktywności elektrycznej serca” – powiedział główny autor, dr Robin Shaw.

Chociaż arytmia uległa poprawie, zwierzęta nadal miały blizny na sercu, objaw innej choroby podstawowej. Palatinus zauważył, że był to zachęcający wynik. Sugeruje to, że arytmia i blizny na sercu mogą występować niezależnie i że możliwe jest leczenie nieprawidłowych rytmów serca, nawet jeśli serce jest poważnie bliznowate.

Sukces leczenia myszy sugeruje, że zwiększenie poziomu GJA1-20k może przywrócić prawidłowy rytm serca również u pacjentów z kardiomiopatią arytmogenną. Palatinus mówi, że dla pacjentów możliwe może być dostarczenie białka terapeutycznego bezpośrednio do serca. Konieczne będą dalsze badania w celu opracowania leczenia do użytku klinicznego.

Uważa się, że zakłócenia w handlu białkami przyczyniają się do arytmii wykraczających poza te spowodowane kardiomiopatią arytmogenną, a naukowcy są optymistami, że podobna strategia leczenia może być przydatna również w przypadku tych schorzeń. Jeśli tak, pewnego dnia może to dać pacjentom i ich lekarzom alternatywę dla leków blokujących kanały jonowe, stosowanych obecnie w leczeniu wielu arytmii, które mogą spowolnić pracę serca, a nawet prowadzić do nowych problemów z rytmem u niektórych pacjentów.