Aproape o treime dintre bebeluşii născuţi cu sindromul hipoplaziei cordului stâng (HLHS) mor din cauza insuficienţei cardiace înainte de a împlini un an. Cercetătorii au descoperit acum procesele celulare care conduc la insuficienţă cardiacă, la aceşti pacienţi tineri, iar noul studiu ar putea duce la identificarea şi tratarea copiilor cu cel mai mare risc de deces precoce.
Cercetătorii de la facultatea de medicină a universităţii din Pittsburgh, Statele Unite, au constatat că medicamentele Viagra şi acidul tauroursodeoxycholic (TUDCA) au restaurat procesele care conduc la insuficienţa cardiacă în celulele derivate de la pacienţi, deschizând căi potenţiale pentru noi tratamente pentru HLHS. Studiul a fost publicat în Cell Stem Cell.
„HLHS este una dintre cele mai letale tipuri de boli cardiace congenitale. Nu se ştie ce cauzează insuficienţa cardiacă la pacienţii cu HLHS care mor înainte de vârsta de un an, iar singura opţiune de tratament este un transplant de inimă, care de multe ori nu este posibil. Dacă putem găsi cauza, atunci există speranţe pentru terapie“, a declarat Cecilia Lo, preşedinta departamentului de biologie evolutivă de la Pitt, care a condus studiul.
Pentru identificarea cauzelor severe care duc la HLHS, Lo, împreună cu autoarea studiului, Xinxiu Xu, şi un cercetător postdoctoral din laboratorul său, au colectat celule epiteliale de la trei persoane sănătoase şi 10 pacienţi cu HLHS, care au avut fie o formă mai uşoară, supravieţuind peste vârsta de cinci ani fără transplant, fie un HLHS sever, care au necesitat un transplant de inimă în primul an de viaţă, sau au decedat.
Xu a reprogramat celulele epiteliale ale pacienţilor în aşa-numitele celule stem pluripotente induse, care pot deveni orice tip de celulă. Apoi, a adăugat un amestec de factori de creştere şi nutrienţi care determină celulele stem să se dezvolte în celule ale inimii.
Studiind celulele inimii la microscop, cercetătorii au observat diferenţe clare între celulele provenind de la diferite grupuri de pacienţi.
Aşa cum o inimă vie se contractă şi se relaxează pentru a pompa sânge, la fel s-au comportat şi celulele inimii în vasul de laborator.
Celulele de la pacienţii cu HLHS mai puţin sever au arătat şi s-au comportat similar cu cele ale indivizilor sănătoşi, pulsând rapid şi constant. În schimb, celulele din grupul cu HLHS sever au pulsat mai fără vlagă (apatic), asemănător cu ceea ce văd medicii în inimile multor pacienţi vii cu HLHS.
După ce au identificat ce nu funcţionează optim la nivel celular, cercetătorii au căutat ţinte pentru terapii.
Ei au descoperit că substanţele, sildenafil, cunoscută sub numele de Viagra, şi TUDCA au eliminat defectul mitocondrial din celulele inimii de la pacienţii cu boli severe.
Dacă inima este o maşină, celula mitocondrială este motorul iar substanţa sildenafil, uleiul de motor, a explicat Xu.
„Lubrifierea“ celulei mitocondriale funcţionale împiedică supraîncălzirea „motorului“. TUDCA, pe de altă parte, este ca lichidul de răcire, protejând, de asemenea, motorul să nu se supraîncălzească.
Oricare dintre aceste medicamente poate reduce stresul cauzat de mitocondriile defecte, ajutând celulele inimii pacienţilor cu HLHS sever să realizeze ceea ce pacienţii cu HLHS mai blând reuşesc în mod natural.
„Am ales aceste medicamente pentru că ştim că sunt sigure şi deja aprobate clinic pentru alte afecţiuni. Asta înseamnă că va dura mai puţin timp pentru a obţine tratamente pentru pacienţi, comparativ cu dezvoltarea unor medicamente complet noi“, a precizat Lo.
Pentru pacienţii cu HLHS, asta ar putea însemna că noi terapii, care nu implică un transplant de inimă, sunt la orizont pentru a trata insuficienţa cardiacă.
Cercetătorii spun că studiul deschide noi posibilităţi pentru utilizarea celulelor cardiace derivate din celule stem drept modele pentru studierea insuficienţei cardiace în laborator şi pentru a sorta mai rapid medicamentele, un plus faţă de abordările tradiţionale pe modele de animale.
Descoperirile ar putea duce la dezvoltarea unor teste care să prioritizeze nevoile pacienţilor pentru un transplant de inimă timpuriu.
„Întrucât defectul este la nivel celular, un simplu test de sânge ar putea fi capabil să detecteze mitocondriile defecte, permiţând identificarea timpurie a celor mai vulnerabili pacienţi la insuficienţă cardiacă. Nu în ultimul rând, constatările noastre ar putea ajuta la îmbunătăţirea îngrijirii clinice şi calităţii vieţii pacienţilor cu boli cardiace congenitale, cum este HLHS“, a concluzionat Lo.
