Cambiamenti di proteine ​​nel cuore rafforzano collegamento tra il morbo di Alzheimer e di insufficienza cardiaca cronica

Aprile 17, 2016 Admin Salute 0 14
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Un team di US, scienziati canadesi e italiani guidati da ricercatori della Johns Hopkins rapporto evidenze da studi su animali ed esseri umani che sostengono un collegamento tra il morbo di Alzheimer e di insufficienza cardiaca cronica, due delle 10 principali cause di morte negli Stati Uniti.

Il team internazionale di biochimici e cardiologi dicono di aver individuato tre cambiamenti nella composizione chimica di una proteina strutturale chiave, chiamati desmin, nelle cellule del muscolo cardiaco nei cani. Le modifiche hanno portato alla formazione di gruppi di proteine ​​detriti simili, o oligomeri amiloidi simili contenenti desmina, nel muscolo cardiaco, simile alle placche amiloidi visto nel tessuto cerebrale dei malati di Alzheimer. Le alterazioni di proteine, che sono stati invertiti chirurgicamente riparare il cuore, si è verificato al momento della comparsa di insufficienza cardiaca. Ulteriori esperimenti da parte degli scienziati di Hopkins hanno trovato le stesse modifiche chimiche desmina nel muscolo cardiaco in quattro persone già diagnosticate con la malattia.

Proteine ​​desmina deformi e detriti-amiloide come erano stati precedentemente segnalati nel 2005 in topi geneticamente modificati per sviluppare insufficienza cardiaca cronica, fornendo il primo legame biologico tra le due malattie croniche. Studi poiché hanno anche riferito cambiamenti desmina non avendo cuori di animali, ma nessuno dettagliata quali sono i cambiamenti chimici erano o come potrebbero influenzare la funzione degli organi.




I ricercatori dicono che la loro ultima analisi, che sarà presentato 15 novembre a, si crede il Annual Scientific Sessions di Orlando American Heart Association (AHA) per essere il primo a legare i cambiamenti strutturali di fondo comuni in desmin di malformazioni osservate nel cuore come si indebolisce, ceppi di pompare sangue e comincia a fallire. I loro risultati sono anche creduto di essere il primo a suggerire che, amiloidi desmina come tossici potrebbero formarsi in risposta allo stress immessi sul cuore.

"Il nostro studio ci porta a credere che desmin svolge un ruolo chiave nello scompenso cardiaco", spiega investigatore principale dello studio e proteine ​​biochimico Giulio Agnetti, Ph.D. "Ora abbiamo un obiettivo chimico per ulteriori ricerche e ci aiutano a indagare quello che potrebbe essere la causa biologica sottostante di insufficienza cardiaca e se è come il morbo di Alzheimer, una malattia amiloide-correlate."

"Così come in modo significativo, il nostro studio solleva la prospettiva di sperimentazione di nuove opzioni di trattamento per l'insufficienza cardiaca andando oltre il trattamento dei sintomi della malattia e arrivare alla radice del problema, evitando questi amiloidi desmina formazione e compromettere la funzione del cuore fin dall'inizio," dice Agnetti, un ricercatore post-dottorato presso la Scuola sia Johns Hopkins University of Medicine e il suo Cuore e Vascolare Institute, e l'Università di Bologna e l'Istituto Nazionale per la ricerca cardiovascolare, in Italia. I sintomi di insufficienza cardiaca comprendono affaticamento, mancanza di respiro e l'allargamento del cuore.

Il lavoro di Agnetti è stato riconosciuto nel corso della riunione del cuore, dove è finalista per la Genomica Funzionale inaugurali e Young Investigator Award Biologia Translational del Consiglio.

Ultima indagine della squadra è iniziato con un'analisi delle proteine ​​contenute in campioni di tessuto cardiaco raccolti da un gruppo di cani il cui cuore era stato alterato chirurgicamente per battere irregolarmente, diventano stressati e sicuro. Campioni di tessuto supplementari sono stati prelevati da un altro gruppo di controlli sani.

I ricercatori hanno confrontato questi campioni, in cerca di cambiamenti strutturali e chimici desmina, che si trova in tutte le cellule del muscolo cardiaco ed è un componente fondamentale dei filamenti intermedi che costituiscono l'impalcatura, o muscolari struttura di supporto delle cellule. Dicono che questa è la stessa struttura muscolare che diventa disorganizzato nello scompenso cardiaco.

Le analisi del team ha prodotto almeno tre differenze chimiche di ogni proteina desmin in risposta a insufficienza cardiaca. Ulteriori test hanno dimostrato che le molecole di fosfato avevano attaccato in due punti all'interno della struttura della proteina. Hanno anche trovato l'accumulo di detriti amiloide-like, che contiene desmina, nel tessuto cardiaco danneggiato.

Quando ricercatori hanno effettuato un intervento chirurgico ripristinare la funzione di pompaggio del cuore dei cani normali, hanno trovato siti fosforilata principalmente tornasse alle normali. Gli oligomeri amlyoid simile anche iniziato a scomparire. I campioni di tessuto provenienti da quattro persone con scompenso cardiaco hanno mostrato simili modifiche desmina.

Ricercatore senior studio Jennifer Van Eyk, Ph.D., dice che è "sorprendente" questi cambiamenti nella cosiddetta struttura "impalcature" del cuore possono produrre detriti tossici. "Ma ciò che è più interessante dei nostri risultati è che abbiamo dimostrato che questi cambiamenti chimici e detriti sono legati alla funzione cardiaca compromessa, che, in ultima analisi, può spiegare come e perché il cuore può fallire", dice Van Eyk, un professore della Johns Hopkins e direttore del NHLBI Proteomica Group Hopkins 'e il Centro di Proteomica presso la Johns Hopkins Bayview Medical Center, dove l'analisi delle proteine ​​ha avuto luogo.

I ricercatori prossimo piano di analizzare ciascuna delle modifiche desmina per determinare il successivo impatto biologico di ogni cambiamento chimico.

Agnetti sottolinea che l'analisi delle proteine ​​della squadra è stata possibile soltanto negli ultimi 15 anni, e con lo sviluppo di tecnologie per l'analisi chimica dettagliate, come la spettrometria di massa e l'elettroforesi su gel. In precedenza, egli dice, gli scienziati avevano per lo più incentrata sui cambiamenti genetici e il loro rapporto alla malattia, al contrario di alterazioni causano malattie alle proteine ​​che si verificano dopo le proteine ​​sono fatti.

Alcuni 5,7 milioni di uomini e di donne americane soffrono di insufficienza cardiaca cronica, che ha causato una stima di 290.000 morti nel 2005. La maggior parte dei malati hanno la pressione alta, il principale fattore di rischio per la malattia.

Supporto Il finanziamento per questo studio è stato fornito dal National Heart, Lung and Blood Institute, membro del National Institutes of Health, e Compagnia San Paolo di Torino, in Italia. Il NHLBI Proteomica Gruppo Johns Hopkins è uno dei 10 centri finanziati nell'ambito del programma di sette anni degli Stati Uniti dedicato allo studio della proteomica e comprendere le funzioni delle proteine ​​nello sviluppo di cellule, tessuti e organismi, in entrambi i processi normali e di malattia .

Oltre Agnetti e Van Eyk, altri ricercatori del Johns Hopkins che hanno partecipato a questo studio sono stati Victoria Halperin-Kuhns, B.Sc .; Yurong Guo; Simon Sheng, M.Sc .; Zongming Fu, Ph.D .; David Kass, M.D .; e Gordon Tomaselli, MD Altri ricercatori coinvolti nell'analisi sono stati Francesco Nicolini e Tiziano Gherli, sia presso l'Università di Parma, in Italia, e Carlo Guarnieri e Claudio Caldarera, presso l'Università di Bologna.

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