Sydänsurun ymmärtäminen - tutkimuksessa havaittiin yhteys stressin ja sydämen vajaatoiminnan välillä

Tutkimuksen mukaan keho muistaa sydämen vajaatoiminnan aiheuttaman stressin, ja se voi johtaa uusiutumiseen ja muihin siihen liittyviin terveysongelmiin. Tutkijat ovat havainneet, että sydämen vajaatoiminta jättää "stressimuiston" hematopoieettisten kantasolujen DNA:han tapahtuvien muutosten muodossa. Nämä kantasolut osallistuvat veren ja immuunisolujen, makrofagien, tuotantoon.

Näillä immuunisoluilla on tärkeä rooli sydämen terveyden suojelemisessa. Hematopoieettisissa kantasoluissa tärkeä signaalireitti (molekyyliketju, joka välittää signaaleja solun sisällä), transformoiva kasvutekijä beeta (TGF-β), kuitenkin tukahdutettiin sydämen vajaatoiminnan aikana, mikä vaikutti negatiivisesti makrofagien tuotantoon.

TGF-β-tasojen parantaminen voi tarjota uuden hoitomuodon toistuvaan sydämen vajaatoimintaan, ja stressimuistojen kertymisen havaitseminen voi antaa varhaisen varoituksen ennen niiden ilmenemistä.

Terveelliset elämäntavat ja hyvinvoinnin parantaminen ovat osa YK:n maailmanlaajuisia kestävän kehityksen tavoitteita. Myönteistä on, että tuore tutkimus osoittaa elinajanodotteen kasvavan maailmanlaajuisesti noin 4,5 vuodella vuoteen 2050 mennessä. Tämä johtuu suurelta osin kansanterveystyöstä, jolla pyritään ehkäisemään sairauksia ja parantamaan selviytymistä esimerkiksi sydän- ja verisuonisairauksista. Sydänsairaudet ovat kuitenkin edelleen maailmanlaajuisesti johtava kuolinsyy, ja arviolta 26 miljoonaa ihmistä kärsii sydämen vajaatoiminnasta.

Kun sydämen vajaatoiminta ilmenee, sillä on taipumus uusiutua, ja siihen liittyy muita terveysongelmia, kuten munuais- ja lihassairauksia. Japanilaiset tutkijat halusivat selvittää, mikä aiheuttaa näitä uusiutumisia ja muiden elinten heikkenemistä, ja voidaanko niitä ehkäistä.

Tutkimus on julkaistu Science Immunology -lehdessä.

”Aiempiin tutkimuksiimme perustuen oletimme, että relapsit voivat johtua sydämen vajaatoiminnan aikana koetusta stressistä, joka kertyy elimistöön, erityisesti hematopoieettisiin kantasoluihin”, selitti projektiprofessori Katsuito Fujio Tokion yliopiston lääketieteellisestä tiedekunnasta. Hematopoieettisia kantasoluja löytyy luuytimestä, ja ne ovat verisolujen ja immuunisolujen, makrofagien, lähde, jotka auttavat suojaamaan sydämen terveyttä.

Tämä kuva osoittaa, että sydämen vajaatoiminnan aikana stressisignaalit välittyvät aivoihin, jotka sitten välittävät ne hermojen kautta luuytimen hematopoieettisille kantasoluille, jolloin ne kertyvät stressimuistoiksi. Nämä stressin kertyneet kantasolut tuottavat immuunisoluja, joilla on heikentynyt suojakyky elimiä, kuten sydäntä, munuaisia ja lihaksia, vastaan. Lähde: Science Immunology (2024). DOI: 10.1126/sciimmunol.ade3814

Sydämen vajaatoimintaa sairastavilla hiirillä tutkijat löysivät merkkejä stressin jäljentymisestä epigenomiin, mikä tarkoittaa, että hiirten DNA:ssa oli tapahtunut kemiallisia muutoksia. Tärkeä signaalireitti, transformoiva kasvutekijä beeta, joka osallistuu monien soluprosessien säätelyyn, oli heikentynyt sydämen vajaatoimintaa sairastavien hiirten hematopoieettisissa kantasoluissa, mikä johti toimintahäiriöisten immuunisolujen tuotantoon.

Nämä muutokset säilyivät ajan myötä, joten kun tutkimusryhmä siirsi sydämen vajaatoimintaa sairastavien hiirten luuydintä terveisiin hiiriin, he havaitsivat kantasolujen tuottavan edelleen toimintahäiriöisiä immuunisoluja. Näille hiirille kehittyi myöhemmin sydämen vajaatoiminta ja ne alttiimpia elinvaurioille.

"Kutsuimme tätä ilmiötä stressimuistoksi, koska sydämen vajaatoiminnan aiheuttama stressi muistetaan pitkään ja vaikuttaa edelleen koko kehoon. Vaikka useat muutkin stressityypit voivat myös jättää tämän stressimuiston, uskomme, että sydämen vajaatoiminnan aiheuttama stressi on erityisen merkittävää", Fujio sanoi.

Hyvä uutinen on, että näiden TGF-β-signalointireitin muutosten tunnistaminen ja ymmärtäminen avaa uusia mahdollisuuksia tuleville hoidoille.

”Täysin uusia hoitoja voidaan harkita estämään tämän stressimuistin kertyminen sydämen vajaatoiminnassa sairaalahoidon aikana”, Fujio sanoi. ”Sydämen vajaatoimintaa sairastavilla eläimillä aktiivisen TGF-β:n lisääminen on osoittautunut potentiaaliseksi hoitovaihtoehdoksi. Hematopoieettisten kantasolujen epigenomin korjaaminen voi myös olla tapa poistaa stressimuisti.”

Nyt kun tämä on tunnistettu, tiimi toivoo kehittävänsä järjestelmän, joka pystyy havaitsemaan ja estämään stressimuistin kertymisen ihmisillä. Pitkän aikavälin tavoitteena on paitsi estää sydämen vajaatoiminnan uusiutuminen, myös tunnistaa tila ennen kuin se kehittyy täysin.