Η καρδιακή ανεπάρκεια εντοπίζεται συχνά μόνο όταν η καρδιά έχει ήδη επιδεινωθεί. Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό επειδή η αιτία είναι άγνωστη για περίπου το 70% των ανθρώπων που εμφανίζουν καρδιακή ανεπάρκεια. Ερευνητές στο The Hospital for Sick Children ανακάλυψαν ότι ένα από τα πρώτα σημάδια καρδιακής ανεπάρκειας είναι μια αλλαγή στον τρόπο με τον οποίο η καρδιά παράγει ενέργεια, με τα ευρήματα να προσφέρουν έναν πιθανό τρόπο πρόληψης της καρδιακής ανεπάρκειας προτού η καρδιά αρχίσει να επιδεινώνεται.
Με επικεφαλής τον Δρ. Paul Delgado-Olguín, έναν επιστήμονα στο πρόγραμμα Μεταφραστικής Ιατρικής, και με την υποστήριξη του Κέντρου Καρδιολογικής Έρευνας Ted Rogers, η έρευνα μπορεί επίσης να βοηθήσει στην εξήγηση της ποικιλίας των αιτιών της καρδιακής ανεπάρκειας. «Με έκπληξη ανακαλύψαμε ότι η απορρύθμιση της παραγωγής ενέργειας ήταν το πρώτο σημάδι καρδιακής ανεπάρκειας», λέει ο Delgado-Olguín. «Οι άνθρωποι συσχετίζουν την ανεπάρκεια στην παραγωγή ενέργειας με καρδιακή ανεπάρκεια μεταγενέστερου σταδίου, αλλά τα ευρήματά μας δείχνουν ότι αυτό θα μπορούσε στην πραγματικότητα να είναι η αιτία της καρδιακής ανεπάρκειας και όχι ένα αποτέλεσμα».
Οι αλλαγές στην παραγωγή ενέργειας σηματοδοτούν την επιδείνωση της καρδιάς
Σε μια υγιή καρδιά μια πρωτεΐνη που ονομάζεται απομεθυλάση λυσίνης 8 (Kdm8) βοηθά στη διατήρηση μιας ισορροπημένης χρήσης ενέργειας, γνωστή και ως μεταβολισμός, καταστέλλοντας την TBX15, μια άλλη πρωτεΐνη που μειώνει την παραγωγή ενέργειας. Η ερευνητική ομάδα ανέλυσε ένα μεγάλο σύνολο δεδομένων για την έκφραση γονιδίων, τη διαδικασία με την οποία το DNA μετατρέπεται σε πρωτεΐνες, σε ανθρώπινες καρδιές σε μεταγενέστερο στάδιο καρδιακής ανεπάρκειας και διαπίστωσε ότι το KDM8 ήταν λιγότερο ενεργό. Αυτό επέτρεψε στην TBX15 να εκφραστεί περισσότερο, οδηγώντας σε αλλαγές στο μεταβολισμό. Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι το TBX15 εκφραζόταν στα υψηλότερα επίπεδα σε καρδιές όπου τα γονίδια παραγωγής ενέργειας καταστέλλονταν πιο έντονα.
«Υπάρχουν πολλά γονίδια που βοηθούν στη ρύθμιση της παραγωγής ενέργειας στο σώμα μας, αλλά μπορέσαμε να εντοπίσουμε αλλαγές σε συγκεκριμένες πρωτεΐνες που συμβαίνουν πολύ πριν από την καρδιακή επιδείνωση», λέει ο Delgado-Olguín. Αφού εντόπισε την αλλαγή στην παραγωγή ενέργειας ως πρώιμο σημάδι καρδιακής ανεπάρκειας, η ερευνητική ομάδα διερεύνησε περαιτέρω πώς θα μπορούσαν να τροποποιηθούν οι μεταβολικές οδοί για την πρόληψη της αποτυχίας. Με αυτόν τον τρόπο διαπίστωσαν ότι η οδός νικοτιναμιδικής αδενίνης δινουκλεοτιδίου (NAD+), η οποία ρυθμίζει τον ενεργειακό μεταβολισμό, ήταν λιγότερο ενεργή.
Η ομάδα μπόρεσε στη συνέχεια να παρέμβει και να αποτρέψει την καρδιακή ανεπάρκεια σε ένα μοντέλο ποντικιού παρέχοντας ενέσεις NAD+ και ενισχύοντας την παραγωγή ενέργειας. «Αυτή η έρευνα υποδηλώνει ότι μπορεί να είναι δυνατή η αλλαγή ορισμένων μεταβολικών οδών για την πρόληψη της καρδιακής ανεπάρκειας πριν ξεκινήσει η βλάβη στην καρδιά», λέει ο Delgado-Olguín. «Η έρευνά μας θέτει το στάδιο για να εντοπίσουμε παιδιά και ενήλικες που μπορεί να διατρέχουν υψηλότερο κίνδυνο καρδιακής ανεπάρκειας και να βελτιώσουμε την ενεργειακή ισορροπία στην καρδιά τους για να την αποτρέψουμε».
Για την ομάδα μελέτης, αυτή η έρευνα συμβάλλει στο μέλλον του Precision Child Health στο SickKids, ένα κίνημα για την παροχή εξατομικευμένης φροντίδας για κάθε παιδί. «Η καρδιακή ανεπάρκεια είναι τόσο διαφορετική», λέει ο Delgado-Olguín. «Αλλά αν μπορούσαμε να προσδιορίσουμε ότι η συγκεκριμένη καρδιά ενός ατόμου δεν χρησιμοποιεί αποτελεσματικά ενέργεια από νωρίς και διατρέχει τον κίνδυνο καρδιακής ανεπάρκειας, μπορεί να είμαστε σε θέση να προβλέψουμε πώς ανταποκρίνεται στη θεραπεία που στοχεύει σε συγκεκριμένες μεταβολικές οδούς που θα μπορούσαν να αποτρέψουν την καρδιακή επιδείνωση».