Yeni bir çalışma, kalpteki gereksiz veya hasarlı proteinleri parçalamada önemli bir rol oynayan bir enzim tanımladı – kalp sağlığını korumak için önemli bir süreç.
Araştırmada araştırmacılar, ‘ubikitin spesifik peptidaz 5’ veya USP5 olarak adlandırılan bir enzimin düşük seviyelerinin, kalp kası hücrelerinde protein birikmesine yol açtığını ve hayvan modellerinde dilate kardiyomiyopati adı verilen bir tür kalp hastalığını tetiklediğini buldular.
Çalışma, Max Planck Kalp ve Akciğer Araştırmaları Enstitüsü (MPI HLR) tarafından yönetildi ve King’s College London BHF Araştırma Mükemmeliyet Merkezi’ndeki Randall Hücre ve Moleküler Biyofizik Merkezi’nden araştırmacıları içeriyordu. Bulgular Science Advances bülteninde yayımlandı.
USP5’in koruyucu güçleri
Kalpteki yeni proteinlerin dengesini korumak ve eski veya hatalı olanları parçalamak kalp sağlığı için önemlidir. Vücut, hasar gördüklerinde veya artık ihtiyaç duyulmadıklarında proteinleri parçalayan özel atık yönetimi fabrikalarına (proteazomlar olarak adlandırılır) sahiptir. Ancak bu süreç yanlış gittiğinde, proteinler birikebilir ve kalbin işlevini bozarak kalp hastalığına yol açabilir.
“Fonksiyonel olmayan protein “junk” (proteinopatiler) birikiminin neden olduğu kalp hastalığı, kalp yetmezliğinin yaygın nedenleridir. Bu hastalıklar için nedensel bir tedavi yoktur. King’s Moleküler Kardiyoloji Profesörü ve çalışmanın ortak yazarı Profesör Mathias Gautel, “Kök nedeni hedeflemek için yeni yolların belirlenmesi – yanlış katlanmış protein “çöp” birikimi – bu koşulların çoğunu hafifletebilir” diyor.
Proteinler parçalanmaya hazır olduklarında, proteazoma taşınabilmeleri için ubikitin adı verilen moleküler bir işaretleyici ile ‘etiketlenirler’. Protein proteazoma girmeden önce, ubikitin etiketi parçalanır ve parçalanır, tekrar kullanılmaya hazır hale gelir. USP5, ubikitin etiketinin geri dönüştürülmesinde çok önemli bir rol oynar ve proteinlerin üretilmesi ve parçalanması arasında bir denge sağlar.
Yeni terapötik yaklaşımlar arayışında, MPI HLR’deki araştırmacılar, fare modellerinde, düşük USP5 seviyelerinin dilate kardiyomiyopatiye neden olduğunu gösterdi – bir veya her iki kalp odasının genişlediği ve kasılma yeteneklerini azalttığı bir durum.
“Genetik manipülasyon kullanarak, yetişkin hayvanların kalp kası hücrelerinde USP5’i spesifik olarak devre dışı bıraktık. USP5 eksik olduğunda, hayvanlar sonuç olarak dilate kardiyomiyopati geliştirdi “diyor MPI HLR’de doktora sonrası araştırmacı ve makalenin ortak yazarı Dr. Silke Kreher.
“Manyetik rezonans görüntüleme (MRI) kullanarak, bu hayvanların kalplerinin önemli ölçüde büyüdüğünü ve pompalama kapasitesinin ciddi şekilde azaldığını gösterdik” diye ekliyor MPI HLR’de doktora araştırmacısı ve makalenin ortak yazarı Yvonne Eibach.
Araştırmacılar, hücre kültürlerinde ve kardiyomiyopatinin fare modellerinde USP5 seviyelerini arttırdıklarında, kalp hücrelerinin protein “çöplüğünden” arındırıldığını gösterdiler. USP5 seviyeleri artmış fareler, kalpleri yüksek tansiyon gibi durumlarda görülen artan basınç stresi altına girdiğinde daha iyi başa çıkabildiler. Bu deneyler, Gautel laboratuvarının kalp hastalığında rol oynayan hatalı proteinleri incelemedeki uzmanlığı üzerine inşa edildi.
Potansiyel bir terapötik hedef
“Çalışmamız, USP5’in gerekli olduğu dilate kardiyomiyopatide ubikitin zincir geri dönüşümünün rolünü ilk kez vurgulamaktadır. Kalp kası hücrelerinde USP5 kaybını inhibe etmenin veya terapötik olarak artan USP5 konsantrasyonunun protein agregasyonunu azaltacağını ve böylece en azından hastalığın ilerlemesini yavaşlatacağını varsayıyoruz “diyor MPI HLR’den Profesör Thomas Braun, çalışmanın kıdemli yazarı.
Araştırmacılar, USP5’in ilaç geliştirme için bir hedef olup olmayacağını belirlemek için kapsamlı daha fazla araştırmaya ihtiyaç olduğunu vurguluyor. Bir sonraki adım olarak, ekipler dilate kardiyomiyopatide USP5 protein kaybına yol açan mekanizmaları araştırmayı planlıyor.
Profesör Gautel, “Hücre ve hayvan modellerinden başlayarak kalp hücrelerindeki USP5 seviyelerini değiştirmek için etkili ve pratik yollar bulunabilirse, çok çeşitli kalp hastalıklarına karşı yeni tedavilerin geliştirilmesinin yolunu açabilir” diye ekliyor.
Kaynak ve devamına Buradan ulaşabilirsin.