Suy tim: Thuốc mới có thể ngăn chặn bệnh tật và cải thiện chức năng tim
Suy tim xảy ra khi tim mất khả năng bơm máu hiệu quả. Các phương pháp điều trị hiện tại có thể làm chậm hoặc ngăn bệnh tiến triển nặng hơn, nhưng chúng không thể thoái lui. Giờ đây, các nhà khoa học đã thiết kế một phân tử không chỉ có thể hạn chế suy tim mà còn cải thiện khả năng bơm máu của tim.
Các nhà nghiên cứu ở Brazil và Hoa Kỳ đã phát triển và thử nghiệm loại thuốc thử nghiệm đã đặt tên nó là “SAMβA”, viết tắt của “chất đối kháng chọn lọc của liên kết 1-β2PKC của mitofusin”.
Khi các nhà nghiên cứu cho chuột bị suy tim, phân tử này không chỉ ngăn chặn bệnh tiến triển mà còn làm giảm mức độ nghiêm trọng của nó bằng cách cải thiện khả năng co bóp của cơ tim.
Tạp chí Nature Communications hiện đã xuất bản một bài báo về cách các nhà nghiên cứu phát triển SAMβA và thử nghiệm nó trên tế bào tim và mô hình suy tim của loài gặm nhấm.
Tác giả nghiên cứu đầu tiên Julio C. B. Ferreira, giáo sư tại Viện Khoa học Y sinh tại Đại học São Paulo ở Brazil, cho biết: “Các loại thuốc đang được sử dụng hiện nay, cho biết“ ngăn chặn sự tiến triển của bệnh nhưng không bao giờ làm cho nó thoái lui. ”
SAMβA hoạt động bằng cách ngăn chặn sự tương tác cụ thể giữa các protein mitofusin 1 (Mfn1) và protein beta II kinase C (β2PKC) có sự liên kết làm suy yếu các ty thể trong tế bào cơ tim, khiến tế bào chết. Ti thể là những ngăn nhỏ bên trong cơ thể tế bào tạo ra năng lượng hóa học mà tế bào cần để hoạt động và sống.
Giáo sư Ferreira giải thích: “Chúng tôi đã chỉ ra rằng bằng cách điều chỉnh sự tương tác cụ thể này, chúng tôi có thể ngăn chặn [sự tiến triển] và làm cho bệnh thoái lui sang giai đoạn ít nghiêm trọng hơn.
Suy tim và nguyên nhân
Theo số liệu gần đây nhất của Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh (CDC), năm 2016 có khoảng 5,7 triệu người ở Hoa Kỳ sống chung với bệnh suy tim.
Các cơ quan và mô của cơ thể cần được cung cấp liên tục lượng máu giàu oxy và chất dinh dưỡng để hoạt động và duy trì sức khỏe tốt.
Suy tim phát sinh khi khả năng bơm máu của tim không phù hợp với nhu cầu của cơ thể.
Trong một trái tim khỏe mạnh, cơ tim co bóp và bơm máu mới được cung cấp oxy vào động mạch chủ để từ đó nó đi đến phần còn lại của cơ thể.
Ở một người bị suy tim, cơ tim bị yếu hoặc bị tổn thương và không co bóp hoàn toàn, khiến một lượng máu còn lại đọng lại bên trong cơ quan.
Những người bị suy tim thường cảm thấy mệt mỏi và mệt mỏi và có thể bị hụt hơi khi họ thực hiện cuộc sống hàng ngày của họ. Họ cũng có thể khó thở khi nằm xuống và có thể đè nặng lên do bụng, mắt cá chân, bàn chân hoặc cẳng chân bị sưng.
Nguyên nhân phổ biến nhất của suy tim là các bệnh và tình trạng làm suy yếu hoặc tổn thương tim. Chúng bao gồm bệnh động mạch vành, đau tim, cao huyết áp và tiểu đường.
SAMβA 'có tính chọn lọc'
Trái tim không hoạt động sản xuất quá mức protein β2PKC. Nghiên cứu trước đây của một số nhà nghiên cứu ở Brazil đã chỉ ra rằng việc ngăn chặn protein đã cải thiện chức năng tim ở những người bị suy tim.
Tuy nhiên, trong khi chất ức chế β2PKC mà họ sử dụng đã cải thiện chức năng tim, nó cũng ngăn protein làm những việc khác giúp ích cho tim.
Điều mà nghiên cứu mới cho thấy là SAMβA “có tính chọn lọc cao hơn”. Nó chỉ ngăn chặn một tương tác cụ thể và đó là tương tác mà β2PKC có với Mfn1 - tương tác ảnh hưởng đến chức năng của ti thể. Nó không ảnh hưởng đến các tương tác khác của β2PKC.
Để chứng minh điều này, nhóm nghiên cứu đã thực hiện một loạt các thử nghiệm trên tế bào, loài gặm nhấm và mẫu mô tim của những người bị suy tim.
Nó tiết lộ rằng β2PKC tích tụ trên thành ngoài của ti thể và làm thay đổi chức năng của Mfn1 về mặt hóa học bằng cách thêm một nhóm photphat vào nó. Điều này dẫn đến “sự tích tụ của các ty thể bị phân mảnh và rối loạn chức năng trong bệnh suy tim”, các tác giả nghiên cứu lưu ý.
Các nhà khoa học gọi quá trình mà qua đó β2PKC thay đổi quá trình phosphoryl hóa Mfn1, và nó là một trong những cơ chế “phổ biến nhất” trong tế bào để thay đổi chức năng của protein.
Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm với các hợp chất khác nhau để tìm ra các phân tử ứng cử viên có thể ngăn chặn sự tương tác này giữa β2PKC và Mfn1 để ngăn chặn các tổn thương tiếp theo đối với ti thể.
Họ đã xác định được sáu phân tử có thể chặn tương tác β2PKC-Mfn1, nhưng trong số này, chỉ có SAMβA làm điều đó theo cách không ảnh hưởng đến các tương tác khác của β2PKC.
Các thử nghiệm sử dụng tế bào tim của con người cho thấy, giống như các loại thuốc đã được sử dụng để điều trị suy tim, SAMβA có thể hạn chế sự tiến triển của bệnh.
Tuy nhiên, không giống như các phương pháp điều trị thông thường, nhiều phương pháp trong số đó đã có từ những năm 1980, SAMβA đã tiến một bước xa hơn: nó tăng cường khả năng co bóp của các tế bào tim, điều cần thiết để bơm máu hiệu quả.
Các nhà nghiên cứu quan sát thấy rằng SAMβA cũng làm giảm một dấu hiệu của stress oxy hóa trong các tế bào tim. Stress oxy hóa có thể kích hoạt tế bào chết nếu tế bào không thể tự chống lại nó.
Trong một loạt các thử nghiệm cuối cùng, nhóm nghiên cứu đã gây suy tim ở chuột bằng cách kích thích cơn đau tim. Không giống như những con chuột được sử dụng giả dược, những con được nhận SAMβA ngừng có dấu hiệu suy tim và cho thấy sự cải thiện chức năng tim.
Để đạt được tiến bộ đối với một phương pháp điều trị lâm sàng, các nhóm khác hiện cần phải kiểm tra phân tử một cách độc lập. Cũng cần phải kiểm tra khả năng tương thích của nó với các loại thuốc điều trị suy tim khác.
“Việc xác nhận và sao chép các phát hiện của chúng tôi bởi các nhóm khác là rất quan trọng đối với quá trình phát triển SAMβA để sử dụng trong điều trị suy tim. Chúng tôi sẽ tìm kiếm các đối tác trong khu vực tư nhân và công cộng cho mục đích này ”.
Giáo sư Julio C. B. Ferreira
