Pochopenie "zlomeného srdca" - štúdia zistila súvislosť medzi stresom a zlyhaním srdca

Stres zo srdcového zlyhania si telo pamätá a môže viesť k relapsu a iným súvisiacim zdravotným problémom, ukazuje štúdia. Vedci zistili, že srdcové zlyhanie zanecháva „stresovú pamäť“ vo forme zmien v DNA hematopoetických kmeňových buniek, ktoré sa podieľajú na tvorbe krvných a imunitných buniek nazývaných makrofágy.

Tieto imunitné bunky hrajú dôležitú úlohu pri ochrane zdravia srdca. Dôležitá signálna dráha (reťazec molekúl, ktoré prenášajú signály v bunke) nazývaná transformujúci rastový faktor beta (TGF-β) v hematopoetických kmeňových bunkách však bola počas srdcového zlyhania potlačená, čo negatívne ovplyvnilo produkciu makrofágov.

Zlepšenie hladín TGF-β môže poskytnúť novú liečbu opakujúceho sa srdcového zlyhania a detekcia akumulácie stresovej pamäte môže poskytnúť včasné varovanie predtým, ako k nej dôjde.

Zdravý životný štýl a zlepšenie pohody sú súčasťou globálnych cieľov udržateľného rozvoja OSN. Pozitívne je, že nedávna štúdia ukazuje, že priemerná dĺžka života na celom svete sa do roku 2050 zvýši približne o 4,5 roka. Je to do značnej miery vďaka úsiliu verejného zdravotníctva o prevenciu chorôb a zlepšenie prežitia pri ochoreniach, ako sú kardiovaskulárne ochorenia. Srdcové choroby sú však stále hlavnou príčinou úmrtí na celom svete, pričom sa odhaduje, že 26 miliónov ľudí trpí srdcovým zlyhaním.

Keď už dôjde k srdcovému zlyhaniu, má tendenciu sa opakovať a sprevádzať ho ďalšie zdravotné problémy, ako sú ochorenia obličiek a svalov. Výskumníci v Japonsku chceli pochopiť, čo spôsobuje tieto recidívy a zhoršovanie stavu iných orgánov a či sa tomu dá predísť.

Štúdia je publikovaná v časopise Science Immunology.

„Na základe našich predchádzajúcich štúdií sme predpokladali, že relapsy môžu byť spôsobené stresom, ktorý prežívame počas srdcového zlyhania a ktorý sa hromadí v tele, najmä v hematopoetických kmeňových bunkách,“ vysvetlil profesor projektu Katsuito Fujio z Lekárskej fakulty Univerzity v Tokiu. Hematopoetické kmeňové bunky sa nachádzajú v kostnej dreni a sú zdrojom krviniek a imunitných buniek nazývaných makrofágy, ktoré pomáhajú chrániť zdravie srdca.

Táto ilustrácia ukazuje, že počas srdcového zlyhania sa stresové signály prenášajú do mozgu, ktorý ich potom nervovo prenáša do hematopoetických kmeňových buniek v kostnej dreni, kde sa akumulujú ako stresová pamäť. Tieto stresom nahromadené kmeňové bunky produkujú imunitné bunky so zníženými ochrannými schopnosťami pre orgány, ako sú srdce, obličky a svaly. Zdroj: Science Immunology (2024). DOI: 10.1126/sciimmunol.ade3814

U myší so srdcovým zlyhaním výskumníci zistili dôkazy o stresovom imprintingu na epigenóme, čo znamená, že v DNA myší došlo k chemickým zmenám. Dôležitá signálna dráha nazývaná transformujúci rastový faktor beta, ktorá sa podieľa na regulácii mnohých bunkových procesov, bola v hematopoetických kmeňových bunkách myší so srdcovým zlyhaním potlačená, čo viedlo k produkcii dysfunkčných imunitných buniek.

Tieto zmeny pretrvávali aj v priebehu času, takže keď tím transplantoval kostnú dreň z myší so srdcovým zlyhaním zdravým myšiam, zistili, že kmeňové bunky naďalej produkovali dysfunkčné imunitné bunky. Tieto myši následne vyvinuli srdcové zlyhanie a stali sa náchylnými na poškodenie orgánov.

„Tento jav sme nazvali stresovou pamäťou, pretože stres zo srdcového zlyhania sa dlhodobo pamätá a naďalej ovplyvňuje celé telo. Hoci túto stresovú pamäť môžu zanechať aj rôzne iné typy stresu, domnievame sa, že stres spôsobený srdcovým zlyhaním je obzvlášť významný,“ povedal Fujio.

Dobrou správou je, že identifikácia a pochopenie týchto zmien v signálnej dráhe TGF-β otvára nové možnosti pre potenciálne budúce liečby.

„Na zabránenie akumulácie tejto stresovej pamäte počas hospitalizácie pri srdcovom zlyhaní možno zvážiť úplne nové terapie,“ povedal Fujio. „U zvierat so srdcovým zlyhaním sa pridanie ďalšieho aktívneho TGF-β ukázalo ako potenciálna možnosť liečby. Korekcia epigenómu hematopoetických kmeňových buniek môže byť tiež spôsobom, ako eliminovať stresovú pamäť.“

Teraz, keď sa to podarilo identifikovať, tím dúfa, že vyvinie systém, ktorý dokáže odhaliť a zabrániť hromadeniu stresovej pamäte u ľudí, s dlhodobým cieľom nielen zabrániť opakovaniu srdcového zlyhania, ale aj identifikovať stav skôr, ako sa úplne rozvinie.