Descoperirea unei gene-cheie ar putea permite dezvoltarea de noi artere cardiace. Oamenii de ştiinţă au identificat rolul unei gene în formarea arterei descendente posterioare. Studiul ar putea duce la tratamente genetice pentru refacerea circulaţiei în cazurile de ischemie cardiacă.
O echipă de cercetători de la Universitatea Stanford a descoperit o genă care influenţează formarea unui tip esenţial de arteră cardiacă. Gena, denumită CXCL12, ar putea permite, în viitor, dezvoltarea unor tratamente de tip revascularizare medicală, cu scopul de a crea ramificaţii arteriale noi la pacienţii cu artere blocate.
Studiul a fost publicat pe 3 aprilie, în revista Cell.
Majoritatea oamenilor au inimi cu dominanţă dreaptă – ceea ce, pentru un medic sau cercetător, înseamnă că au o arteră care porneşte din partea dreaptă a inimii şi alimentează partea posterioară a corpului cu sânge oxigenat. La unii oameni, această arteră, denumită arteră descendentă posterioară, vine din partea stângă sau din ambele direcţii.
Un nou studiu a descoperit că gena CXCL12 este implicată în formarea acestei artere şi că direcţia de dezvoltare este stabilită foarte devreme în dezvoltarea embrionară umană.
Rezultatele reprezintă un pas important spre dezvoltarea unui concept numit „revascularizare medicală” – un obiectiv pe termen lung al cercetătorilor de la Stanford, care urmăresc să creeze tratamente pentru artere blocate prin inducerea creşterii unor vase de sânge noi.
„Pentru prima dată avem dovezi despre o genă care reglează dezvoltarea unuia dintre cele mai importante tipuri de artere din corpul uman,” a declarat Kristy Red-Horse, coautor principal al studiului şi profesor de biologie la Stanford. „Dacă înţelegem cum se dezvoltă aceste artere, poate vom putea să le regenerăm prin reactivarea căilor de dezvoltare într-o inimă bolnavă”, a mai precizat ea.
Mai multe artere coronare transportă sânge oxigenat spre inimă: cele două principale se află în faţa anterioară a inimii, pe partea dreaptă şi stângă. Pentru a alimenta partea posterioară a inimii, artera descendentă posterioară se ramifică din una dintre cele două artere principale.
Pentru aproximativ 80% dintre oameni, această arteră provine din artera coronară principală dreaptă, însă la circa 10% provine din artera stângă. În alte 10% dintre cazuri, există două artere de dimensiuni aproximativ egale care se ramifică din arterele coronare principale dreaptă şi stângă şi se extind către partea posterioară a inimii.
Foto: O ilustraţie a inimii umane care arată modelul predominant drept al arterei descendente posterioare (în imagine, în roşu) care furnizează sânge oxigenat către partea din spate a inimii. Pentru majoritatea oamenilor, această arteră se extinde de la artera coronară principală dreaptă, dar pentru unii provine din stânga. Pentru alţii, există câte o arteră din ambele direcţii, cu dimensiuni aproximativ egale. Credit: Ella Maru Studio
Pentru a înţelege mai bine ce determină acest tipar arterial, cercetătoarea Kristy Red-Horse a colaborat cu o echipă specializată în medicină cardiovasculară de la Centrul Medical VA, din Palo Alto. Cercetătorii au analizat datele din Programul Un Milion de Veterani, o bază de date medicală extinsă a Departamentului Veteranilor din Statele Unite, care conţine informaţii de la peste 60.000 de persoane ce au făcut angiograme. Datele includ tipul de distribuţie arterială (dreaptă, stângă sau co-dominantă), precum şi mostre genetice.
Analiza genetică a identificat zece regiuni ale codului genetic uman asociate cu dezvoltarea arterei din partea posterioară a inimii – cea mai puternică legătură fiind cu gena CXCL12.
Cercetările anterioare ale echipei au arătat că şoarecii injectaţi cu proteina asociată genei CXCL12 au dezvoltat ramificaţii arteriale noi în ţesutul cardiac afectat, ceea ce sugerează că gena şi proteina sa joacă un rol esenţial şi în formarea arterelor umane.
„Avem acum dovezi că acest tipar de distribuţie a arterelor coronare majore este controlat de variaţii genetice moştenite de la părinţi, iar semnalul cel mai puternic provine din apropierea unei gene responsabile de creşterea şi dezvoltarea arterelor coronare”, notează cercetătorii.
După identificarea acestei legături, ei au analizat aparatul cardiovascular al fătului şi au observat că gena CXCL12 era exprimată în etapa în care se contura direcţia dominantă a arterei descendente posterioare. Experimente suplimentare pe şoareci au arătat, de asemenea, că reducerea proteinei produse de CXCL12 a determinat dezvoltarea unor tipare coronariene dominante pe stânga sau codominante la aceste animale.
Nu se cunoaşte încă dacă tiparul drept-dominant al arterei oferă o protecţie mai mare sau mai mică împotriva bolilor cardiovasculare.
Totuşi, descoperirea genei care controlează această ramificare deschide calea spre dezvoltarea de noi ramificaţii arteriale colaterale – adică inducerea deliberată a unor artere suplimentare capabile să furnizeze oxigen inimii atunci când alte artere sunt blocate.
În prezent, tratamentele pentru aceste probleme sunt invazive şi mecanice, cum ar fi bypass-ul coronarian sau montarea de stenturi.
În continuare, cercetătorii intenţionează să studieze variantele de ADN care influenţează expresia genei CXCL12 şi să dezvolte metode de activare ţintită a acesteia, cu scopul de a crea noi opţiuni de tratament.
