O tehnica imagistică dezvoltată de cercetători de la UC Davis, din California, Statele Unite, permite cercetătorilor să vadă reacţiile cardiace ale şoarecilor la hormonul „luptă sau fugi”.
Un nou studiu, publicat vineri, în Science Advances, arată că inima răspunde diferit la hormonul de stres, noradrenalina, în funcţie de sex. Studiul, efectuat pe modele de şoareci masculi şi femele, ar putea avea implicaţii şi la om, în cazul tulburărilor cardiace, cum ar fi aritmiile şi insuficienţa cardiacă şi modul în care răspund la medicamente femeile şi bărbaţii.
Echipa de la UC Davis a construit un nou tip de sistem de imagistică prin fluorescenţă care le permite să utilizeze lumina pentru a vedea modul în care inima unui şoarece răspunde la hormoni şi neurotransmiţători în timp real. Şoarecii au fost expuşi la noradrenalina, cunoscută şi sub numele de norepinefrină.
Noradrenalina este atât un neurotransmiţător, cât şi un hormon asociat cu răspunsul de „luptă sau fugă” al organismului.
Rezultatele arată că inimile de şoarece masculi şi femele răspund uniform la început după expunerea la noradrenalina. Cu toate acestea, unele zone ale inimii revin la normal mai repede la femele decât inima masculilor, ceea ce produce diferenţe în activitatea electrică a inimii.
„Diferenţele de activitate electrică pe care le-am observat în inimile femelelor se numeşte repolarizare. Repolarizarea se referă la modul în care inima se resetează după fiecare bătaie şi este strâns legată de unele tipuri de aritmii”, explică Jessica L. Caldwell, primul autor al studiului. Caldwell este cercetător postdoctoral în cadrul departamentului de farmacologie al facultăţii de medicină UC Davis.
„Ştim că există diferenţe între sexe în ceea ce priveşte riscul pentru anumite tipuri de aritmii. Studiul dezvăluie un nou factor care poate contribui la sensibilitatea diferită la aritmie între bărbaţi şi femei”, a precizat Caldwell.
Boala de inimă este principala cauză de deces în SUA
Boala de inimă este principala cauză de deces atât pentru bărbaţi, cât şi pentru femei, în Statele Unite. Afecţiunea a reprezentat aproximativ unul din 4 decese de sex masculin şi unul din 5 decese de sex feminin în 2020.
În ciuda impactului asupra ambelor sexe, cercetările în cardiologie au fost efectuate în mare măsură pe subiecţi de sex masculin.
În acest studiu, cercetătorii au fost interesaţi să analizeze factorii care pot contribui la apariţia aritmiilor. Aritmiile sunt un tip de tulburare cardiacă în care impulsurile electrice care controlează bătăile inimii nu funcţionează corect. Acestea afectează undeva între 1,5% şi 5% din populaţie.
Metode
Noul sistem de imagistică foloseşte un şoarece CAMPER, care a fost modificat genetic pentru a emite lumină în timpul unei reacţii chimice foarte specifice în inimă - legarea cAMP.
Molecula cAMP (abreviere pentru adenozin-3,5 monofosfat ciclic) este un mesager intermediar care transformă semnalele de la hormoni şi neurotransmiţători, inclusiv noradrenalina, în acţiune de la celulele inimii.
Semnalele luminoase de la şoarecele CAMPER sunt transmise de un biosenzor care utilizează transferul de energie prin rezonanţă fluorescentă (FRET). Semnalul FRET poate fi captat la viteză mare şi la rezoluţie mare de un nou sistem de imagistică special conceput pentru inimă. Asta le permite cercetătorilor să înregistreze reacţia inimii la noradrenalină în timp real, împreună cu modificările activităţii electrice.
[ot-video][/ot-video]
(VIDEO: După expunerea la noradrenalină, AMPc (adenozin-3,5 monofosfat ciclic) din inimă creşte. Cu toate acestea, partea inferioară a inimii - apexul - revine la normal mai repede la femelele şoarece decât la masculi. Descoperirile pot avea implicaţii pentru tulburările cardiace, cum ar fi aritmiile. Credit: UC Regents)
Noua abordare imagistică a dezvăluit diferenţele în defalcarea cAMP la şoarecii femele şi masculi şi diferenţele asociate în activitatea electrică.
Includerea în studiu a femelelor de şoarece a dus la noi descoperiri
Deşi nu şi-au propus să studieze răspunsurile inimii în funcţie de sex, cercetătorii au observat un tipar de reacţii diferite, ceea ce i-a determinat să realizeze că există diferenţe în funcţie de sexul animalelor.
Până în urmă cu câţiva ani echipa a folosit exclusiv masculi, aceasta fiind norma pentru majoritatea cercetărilor la acea vreme. Dar în urmă cu câţiva ani, au început să includă animale masculi şi femele în studiile lor.
„Uneori datele sunt aceleaşi între cele două sexe. Dar odată ce încep să arate variaţii, primul lucru pe care îl facem este să ne uităm la diferenţele de sex”, spune Crystal M. Ripplinger, autoarea principală a studiului.
Potrivit cercetătoarei, folosirea şoarecilor masculi şi femele a dezvăluit indicii asupra existenţei unor diferenţe între cele două sexe. Oamenii de ştiinţă au realizat că rezultatele studiilor nu pot fi extrapolate la ambele sexe studiind doar unul dintre ele.
În recentul studiu, nu este clar ce reprezintă diferenţele observate între AMPc şi activitatea electrică.
„Răspunsul la şoarecii femele poate fi protector sau poate nu. Dar simpla documentare a faptului că există o diferenţă măsurabilă în răspunsul la un hormon de stres este semnificativă. Sperăm să aflăm mai multe în studiile viitoare”, a mai adăugat cercetătoarea.
