Niewydolność serca jest jedną z głównych przyczyn hospitalizacji i zgonów na świecie. Szczególnie niebezpiecznym jej wariantem jest niewydolność serca z zachowaną frakcją wyrzutową (HFpEF), w której mięsień sercowy zachowuje zdolność do wyrzucania krwi, ale nie potrafi prawidłowo się rozkurczać i napełniać. Choroba ta jest trudna do leczenia, a obecnie dostępne opcje terapeutyczne są bardzo ograniczone.
Czytaj też: Sztuczne serce, jakiego jeszcze nie było. Pionierska operacja w Polsce uratowała 37-latka
Naukowcy z Nagoya University Graduate School of Medicine odkryli jednak nowy mechanizm molekularny, który może odgrywać kluczową rolę w walce z tą chorobą. Badania prowadzone przez Tatsuya Yoshidę, Mikito Takefuji i Toyoaki Muroharę wskazują, że enzym ALPK2 odgrywa istotną rolę w regulacji elastyczności mięśnia sercowego poprzez wpływ na białko tropomiozynę 1 (TPM1). To odkrycie otwiera nowe możliwości terapeutyczne, które mogą zrewolucjonizować leczenie HFpEF.
Enzym ALPK2 ochroni nasze serca
Enzym ALPK2 jest aktywny w sercu, co oznacza, że jego działanie koncentruje się na funkcjonowaniu tego organu. Jego rola polega na aktywacji białka TPM1, które reguluje kurczliwość włókien mięśniowych serca. Mechanizm ten opiera się na procesie fosforylacji, czyli dodawania reszty fosforanowej do określonych aminokwasów w białkach. Proces ten jest niezbędny do prawidłowego funkcjonowania serca, ponieważ wpływa na jego zdolność do skurczu i rozkurczu. W HFpEF problemem jest sztywność mięśnia, przez co serce nie może się odpowiednio napełniać krwią.
Czytaj też: Rozrusznik serca cieńszy od ludzkiego włosa. Nadchodzi przełom w leczeniu arytmii
Badania opisane w czasopiśmie FASEB Journal wykazały, że mniejsza aktywność ALPK2 prowadzi do obniżonego poziomu TPM1, co zwiększa sztywność serca i przyczynia się do progresji HFpEF. Z kolei podniesienie poziomu ALPK2 może działać ochronnie, zwiększając fosforylację TPM1 i poprawiając funkcję rozkurczową serca.
Aby zbadać rolę ALPK2 w sercu, naukowcy przeanalizowali ekspresję 518 enzymów kinazowych i odkryli, że ALPK2 ma wyjątkową specyficzność dla tkanki sercowej. Następnie przeprowadzili badania na myszach, które miały różne poziomy ALPK2. U zwierząt z obniżonym poziomem ALPK2 zaobserwowano osłabienie zdolności serca do rozkurczu, co jest charakterystycznym objawem HFpEF. Z kolei u gryzoni z podwyższonym poziomem ALPK2 zaobserwowano wzrost fosforylacji TPM1, co prowadziło do zmniejszenia sztywności serca i poprawy funkcji rozkurczowej.
Badacze zauważyli także, że nadekspresja ALPK2 poprawiała wskaźniki niewydolności serca, takie jak masa płuc, która często jest zwiększona u pacjentów z HFpEF z powodu zalegania płynów w organizmie.
Obecnie dostępne leczenie HFpEF jest bardzo ograniczone. Do tej pory jedynymi zatwierdzonymi lekami są inhibitory SGLT2 oraz ARNI, które oferują umiarkowaną poprawę funkcji serca, ale nie stanowią kompleksowego rozwiązania problemu. Naukowcy uważają, że układ regulacyjny ALPK2/TPM1 może stać się nowym celem terapeutycznym, który pozwoli na opracowanie bardziej skutecznych metod leczenia. Jeśli dalsze badania potwierdzą skuteczność tego podejścia, możemy w przyszłości spodziewać się leków, które bezpośrednio zwiększają aktywność ALPK2 lub jego wpływ na TPM1, co mogłoby znacząco poprawić rokowania pacjentów.
Niewydolność serca stanowi poważne wyzwanie zdrowotne w skali globalnej. Liczba osób dotkniętych tym schorzeniem na świecie wynosi ok. 64,3 miliona i dotyka ok. 1,2 mln Polaków. Niestety, nasz kraj wyróżnia się na tle Unii Europejskiej wysokim wskaźnikiem hospitalizacji z powodu tego schorzenia.
