Μια κοινή μελέτη της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου του Γκέτινγκεν (UMG) και του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου του Βύρτσμπουργκ παρέχει νέες πληροφορίες για το γιατί τα καρδιακά μυικά κύττρα μυοί βγαίνουν από τον ρυθμό τους κατά τη μαρμαρυγή. Μια διαταραγμένη επικοινωνία ασβεστίου μεταξύ των κεντρικών κυτταρικών δομών της καρδιάς θα μπορούσε να είναι ένας αποφασιστικός μηχανισμός. Τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό περιοδικό "Circulation Research".

 Η κολπική μαρμαρυγή είναι η πιο συχνή μορφή παρατεταμένων καρδιακών αρρυθμιών. Σύμφωνα με την Γερμανική Καρδιολογική Εταιρεία, περίπου δύο εκατομμύρια άνθρωποι στην Γερμανία πάσχουν από αυτή την πάθηση. Η νόσος επηρεάζει την ηλεκτρική δραστηριότητα της καρδιάς και μπορεί να οδηγήσει σε ακανόνιστους καρδιακούς παλμούς, δύσπνοια και, σε μεταγενέστερο στάδιο, σε σοβαρές επιπλοκές όπως καρδιακή ανεπάρκεια ή εγκεφαλικό επεισόδιο. Μέχρι σήμερα δεν είχε αποσαφηνιστεί επαρκώς ο λόγος για τον οποίο τα καρδιακά μυοκύτταρα χάνουν τον ρυθμό τους κατά την κολπική μαρμαρυγή.

Μια ερευνητική ομάδα της Πανεπιστημιακής Ιατρικής του Γκέτινγκεν (UMG) υπό την καθοδήγηση του Prof. Dr. Niels Voigt, καθηγητή Μοριακής Φαρμακολογίας στο Ινστιτούτο Φαρμακολογίας και Τοξικολογίας της UMG, και του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου του Würzburg (UKW) με επικεφαλής τον Prof. Dr. Christoph Maack, διευθυντή του Τμήματος Μεταφραστικής Έρευνας στο Γερμανικό Κέντρο Καρδιακής Ανεπάρκειας (DZHI) του UKW, βρήκε τώρα νέες ενδείξεις ότι η διαταραγμένη επικοινωνία μεταξύ των κεντρικών κυτταρικών δομών του καρδιακού μυός συμβάλλει αποφασιστικά στην εμφάνιση της αρρυθμίας.

Η έρευνα επικεντρώνεται στα μιτοχόνδρια, τα "εργοστήρια ενέργειας των κυττάρων", και στο σαρκοπλασματικό δίκτυο, ένα λεπτό σύστημα σωληναρίων εντός των καρδιακών μυϊκών κυττάρων, το οποίο αποθηκεύει ασβέστιο και το απελευθερώνει με κάθε καρδιακό παλμό. Αυτό το ασβέστιο εξασφαλίζει τη σύσπαση του καρδιακού μυός. Τα μιτοχόνδρια χρησιμοποιούν αυτό το σήμα ασβεστίου για να παράγουν ενέργεια, ειδικά όταν το καρδιά βρίσκεται υπό πίεση. Κανονικά, το σαρκοπλασματικό δίκτυο και τα μιτοχόνδρια είναι στενά συνδεδεμένα: Ωστόσο, σε ασθενείς με κολπική μαρμαρυγή, αυτή η σύνδεση φαίνεται να είναι διαταραγμένη.

Η ομάδα μπόρεσε να δείξει ότι η πρόσληψη ασβεστίου από τα μιτοχόνδρια μειώνεται στην κολπική μαρμαρυγή και η αναγέννηση σημαντικών φορέων ενέργειας παραμένει περιορισμένη. Επιπλέον, μικροσκοπικές εικόνες υψηλής ανάλυσης αποδεικνύουν ότι η χωρική εγγύτητα μεταξύ του σαρκοπλασματικού δικτύου και των μιτοχονδρίων χάνεται στα νοσούντα κύτταρα, με αποτέλεσμα να διαταράσσεται η ισορροπία της ενεργειακής τροφοδοσίας του καρδιακού μυός.

"Υποθέτουμε ότι η απώλεια της επικοινωνίας του ασβεστίου συμβάλλει στην ηλεκτρική αστάθεια του καρδιακού μυός και αποτελεί έτσι έναν κεντρικό μηχανισμό της αρρυθμίας", εξηγούν ο καθηγητής Voigt και ο καθηγητής Maack.

Τα φάρμακα για τη μείωση της χοληστερόλης βοηθούν στην πρόσληψη ασβεστίου

Στις έρευνές της, η ομάδα ανέλυσε δείγματα καρδιακού μυός από ασθενείς με και χωρίς κολπική μαρμαρυγή. Εκτός από τις βιοχημικές μετρήσεις, χρησιμοποιήθηκαν επίσης απεικονιστικές τεχνικές υψηλής ανάλυσης, όπως η ηλεκτρονική τομογραφία και η νανοσκοπία STED.

Με την ηλεκτρονική τομογραφία, οι κυτταρικές δομές μπορούν να απεικονιστούν σε τρισδιάστατη προβολή σε επίπεδο νανομέτρων. Με τη μέθοδο αυτή, οι ερευνητές μπόρεσαν να μετρήσουν με ακρίβεια την χωρική εγγύτητα μεταξύ των μιτοχονδρίων και του σαρκοπλασματικού δικτύου.

Η νανοσκοπία STED (Stimulated Emission Depletion Microscopy) επέτρεψε επίσης την απεικόνιση της λεπτομερούς δομής των κυττάρων με σημαντικά υψηλότερη ανάλυση σε σύγκριση με τη συμβατική μικροσκοπία φωτός. Με αυτόν τον τρόπο, οι επιστήμονες μπόρεσαν να δείξουν ότι τα μιτοχόνδρια χάνουν την οργανωμένη δομή τους κατά την κολπική μαρμαρυγή και αποκολλώνται από το σαρκοπλασματικό δίκτυο.

Οι ομάδες εργασίας εξέτασαν εάν η διαταραγμένη λειτουργία της καρδιάς μπορεί να επηρεαστεί – με ένα εκπληκτικό αποτέλεσμα: ένα ήδη εγκεκριμένο φάρμακο για τη μείωση της χοληστερόλης μπόρεσε να ομαλοποιήσει εν μέρει την πρόσληψη ασβεστίου από τα μιτοχόνδρια στα καρδιακά μυϊκά κύτταρα. Μια αξιολόγηση των δεδομένων των ασθενών έδειξε επίσης ότι τα άτομα που έλαβαν αυτό το φάρμακο υπέφεραν λιγότερο συχνά από κολπική μαρμαρυγή.

«Τα αποτελέσματά μας ανοίγουν νέες προοπτικές για τη θεραπεία της κολπικής μαρμαρυγής», δήλωσε ο πρώτος συγγραφέας, Δρ Julius Pronto, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Ινστιτούτο Φαρμακολογίας και Τοξικολογίας του UMG.

"Εάν καταφέρουμε να σταθεροποιήσουμε τακτικά τα μιτοχόνδρια και να βελτιώσουμε την πρόσληψη ασβεστίου τους, αυτό θα μπορούσε να μειώσει μακροπρόθεσμα τον κίνδυνο καρδιακών αρρυθμιών".

Το ασβέστιο στο επίκεντρο

Σε μια προηγούμενη μελέτη σε συνεργασία με το Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο του Würzburg, η ερευνητική ομάδα είχε ήδη δείξει ότι το ασβέστιο μπορεί επίσης να χρησιμεύσει ως δείκτης για την καλύτερη πρόβλεψη του κινδύνου επικίνδυνων καρδιακών αρρυθμιών μετά από καρδιοχειρουργικές επεμβάσεις.

Η νέα μελέτη προχωρά ένα βήμα παραπέρα και φωτίζει τους βασικούς κυτταρικούς μηχανισμούς που μπορεί να υποκρύπτονται σε τέτοιες διαταραχές.

Πηγές:
Γερμανικό Κέντρο Καρδιαγγειακής Έρευνας - Circulation Research

Ειδήσεις υγείας σήμερα
Ι. Βαρδακαστάνης: Το αναπηρικό κίνημα συνεχίζει να αγωνίζεται και να διεκδικεί
Ενδυνάμωση των ασθενών: Καμπάνια ευαισθητοποίησης για την ενίσχυση υιοθέτησης της περιτοναϊκής κάθαρσης στην Ελλάδα
Πνευμονία: Βακτηριακό ένζυμο είναι πιθανό να προκαλεί μοιραίες καρδιακές επιπλοκές [μελέτη]