Μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Science Advances δείχνει ότι οι γυναικείες και οι ανδρικές καρδιές ανταποκρίνονται διαφορετικά στην ορμόνη του στρες νοραδρεναλίνη. Η μελέτη σε ποντίκια μπορεί να έχει συνέπειες για διαταραχές της ανθρώπινης καρδιάς όπως αρρυθμίες και καρδιακή ανεπάρκεια και πώς ανταποκρίνονται τα διαφορετικά φύλα στα φάρμακα. Η ομάδα κατασκεύασε έναν νέο τύπο συστήματος απεικόνισης φθορισμού που τους επιτρέπει να χρησιμοποιούν φως για να δουν πώς μια καρδιά ποντικιού ανταποκρίνεται στις ορμόνες και στους νευροδιαβιβαστές σε πραγματικό χρόνο.
Τα ποντίκια εκτέθηκαν σε νοραδρεναλίνη, γνωστή και ως νορεπινεφρίνη. Η νοραδρεναλίνη είναι τόσο νευροδιαβιβαστής όσο και ορμόνη που σχετίζεται με την απόκριση του σώματος «μάχομαι ή φεύγω». Τα αποτελέσματα αποκαλύπτουν ότι οι καρδιές αρσενικών και θηλυκών ποντικιών ανταποκρίνονται ομοιόμορφα στην αρχή μετά την έκθεση στη νοραδρεναλίνη. Ωστόσο, ορισμένες περιοχές της γυναικείας καρδιάς επιστρέφουν στο φυσιολογικό πιο γρήγορα από την ανδρική καρδιά, η οποία προκαλεί διαφορές στην ηλεκτρική δραστηριότητα της καρδιάς.
«Οι διαφορές στην ηλεκτρική δραστηριότητα που παρατηρήσαμε ονομάζονται επαναπόλωση στις γυναικείες καρδιές. Η επαναπόλωση αναφέρεται στο πώς η καρδιά επαναρυθμίζεται μεταξύ κάθε καρδιακού παλμού και συνδέεται στενά με ορισμένους τύπους αρρυθμιών», δήλωσε η Jessica L. Caldwell, συγγραφέας της μελέτης. «Γνωρίζουμε ότι υπάρχουν διαφορές μεταξύ των φύλων στον κίνδυνο για ορισμένους τύπους αρρυθμιών. Η μελέτη αποκαλύπτει έναν νέο παράγοντα που μπορεί να συμβάλλει σε διαφορετική ευαισθησία σε αρρυθμίες μεταξύ ανδρών και γυναικών», είπε η Caldwell.
Οι καρδιακές παθήσεις είναι η κύρια αιτία θανάτου στις Η.Π.Α.
Οι καρδιακές παθήσεις είναι η κύρια αιτία θανάτου τόσο για άνδρες όσο και για γυναίκες στις Ηνωμένες Πολιτείες. Αντιπροσώπευε περίπου 1 στους 4 θανάτους ανδρών και 1 στους 5 θανάτους γυναικών το 2020. Παρά τον αντίκτυπο και στα δύο φύλα, η καρδιολογική έρευνα έχει διεξαχθεί σε μεγάλο βαθμό σε άνδρες. Σε αυτή τη μελέτη, οι ερευνητές ενδιαφέρθηκαν να εξετάσουν παράγοντες που μπορεί να συμβάλλουν στις αρρυθμίες. Οι αρρυθμίες είναι ένας τύπος καρδιακής διαταραχής όπου οι ηλεκτρικές παρορμήσεις που ελέγχουν τους καρδιακούς παλμούς δεν λειτουργούν σωστά. Επηρεάζουν κάπου μεταξύ 1,5% και 5% του πληθυσμού.
Μέθοδοι και σημασία της μελέτης
Το νέο σύστημα απεικόνισης χρησιμοποιεί ένα ποντίκι, που ονομάζεται ποντίκι CAMPER, το οποίο έχει τροποποιηθεί γενετικά για να εκπέμπει φως κατά τη διάρκεια μιας πολύ συγκεκριμένης χημικής αντίδρασης στην καρδιά – δέσμευση cAMP. Το μόριο cAMP (συντομογραφία της κυκλικής αδενοσίνης 3′,5;-μονοφωσφορική) είναι ένας ενδιάμεσος αγγελιοφόρος που μετατρέπει σήματα από ορμόνες και νευροδιαβιβαστές, συμπεριλαμβανομένης της νοραδρεναλίνης, σε δράση από τα καρδιακά κύτταρα.
Τα φωτεινά σήματα από το ποντίκι CAMPER μεταδίδονται από έναν βιοαισθητήρα που χρησιμοποιεί μεταφορά ενέργειας συντονισμού φθορισμού (FRET). Αυτό το σήμα FRET μπορεί να ληφθεί σε υψηλή ταχύτητα και υψηλή ανάλυση από ένα νέο σύστημα απεικόνισης ειδικά σχεδιασμένο για καρδιές. Αυτό επιτρέπει στους ερευνητές να καταγράφουν την αντίδραση της καρδιάς στη νοραδρεναλίνη σε πραγματικό χρόνο, μαζί με αλλαγές στην ηλεκτρική δραστηριότητα.
Αυτή η νέα προσέγγιση απεικόνισης αποκάλυψε τις διαφορές στην κατανομή του cAMP σε θηλυκά και αρσενικά ποντίκια και τις σχετικές διαφορές στην ηλεκτρική δραστηριότητα. Οι ερευνητές δεν είχαν προγραμματίσει να μελετήσουν τις απαντήσεις που βασίζονται στο φύλο, σύμφωνα με την Crystal M. Ripplinger, ανώτερη συγγραφέα της μελέτης. Αλλά οι ερευνητές άρχισαν να βλέπουν ένα μοτίβο διαφορετικών αντιδράσεων, που τους οδήγησε να συνειδητοποιήσουν ότι οι διαφορές βασίζονταν στο φύλο.
«Μερικές φορές τα δεδομένα μεταξύ των δύο φύλων είναι τα ίδια. Αλλά αν τα δεδομένα αρχίσουν να δείχνουν διακύμανση, το πρώτο πράγμα που κάνουμε είναι να εξετάσουμε τις διαφορές φύλου. Η χρήση τόσο αρσενικών όσο και θηλυκών ποντικών έχει αποκαλύψει ενδείξεις για διαφορές που δεν θα υποπτευόμασταν ποτέ. Οι ερευνητές συνειδητοποιούν ότι δεν μπορείτε να κάνετε παρέκταση και στα δύο φύλα από τη μελέτη μόνο του ενός», είπε η Ripplinger. «Η απόκριση στα θηλυκά ποντίκια μπορεί να είναι προστατευτική – ή όχι. Αλλά η απλή τεκμηρίωση ότι υπάρχει μια μετρήσιμη διαφορά στην απόκριση σε μια ορμόνη του στρες είναι σημαντική. Ελπίζουμε να μάθουμε περισσότερα σε μελλοντικές μελέτες».