Μια υγιής καρδιά χτυπά περίπου δύο δισεκατομμύρια φορές κατά τη διάρκεια του βίου του ατόμου, χάρη στην αλληλεπίδραση περισσότερων από 10.000 πρωτεϊνών. Ερευνητές του Ινστιτούτου Βιοχημείας Max Planck (MPIB) και του Τεχνικού Πανεπιστημίου του Μονάχου (TUM) έχουν πλέον καθορίσει ποιες και πόσες μεμονωμένες πρωτεΐνες υπάρχουν σε κάθε τύπο κυττάρου στην καρδιά. Έχουν πλέον καταρτίσει τον πρώτο άτλαντα της φυσιολογικής ανθρώπινης καρδιάς, (καρδιακό πρωτέωμα). Ο άτλαντας θα διευκολύνει τον εντοπισμό των διαφορών ανάμεσα σε υγιείς και πάσχουσες καρδιές στο μέλλον.
Οι πρωτεΐνες παράγονται από τα κύτταρα βάσει σχεδίων που φυλάσσονται στο DNA τους. Οι μεταβολές που συμβαίνουν στο επίπεδο του DNA ή της πρωτεΐνης μπορούν να οδηγήσουν σε νόσους. Για να αναγνωριστούν αυτές οι μεταβολές ως υποκείμενες αιτίες καρδιακών παθήσεων, είναι σημαντικό να γνωρίζουμε με ακρίβεια ποιες πρωτεΐνες υπάρχουν στη φυσιολογική καρδιά και σε ποιες ποσότητες. Ο πρώτος τέτοιος πρωτεϊνικός άτλαντας της καρδιάς δημοσιεύθηκε πρόσφατα στην επιστημονική επιθεώρηση Nature Communications από ερευνητική ομάδα από το Μόναχο. Οι επιστήμονες προσδιόρισαν το πρωτεϊνικό προφίλ των κυττάρων σε όλες τις περιοχές της καρδιάς.
Επιπλέον, διερεύνησαν τη σύνθεση πρωτεΐνης σε τρεις διαφορετικούς τύπους κυττάρων της καρδιάς: στους καρδιακούς ινοβλάστες, σε κύτταρα λείου μυός και ενδοθηλιακά κύτταρα. Με αυτόν τον τρόπο, οι ερευνητές μπόρεσαν να χαρτογραφήσουν την κατανομή πρωτεϊνών σε όλη την καρδιά. Χρησιμοποιώντας φασματομετρία μάζας, ταυτοποίησαν σχεδόν 11.000 καρδιακές πρωτεΐνες. Προηγούμενες μελέτες είχαν επικεντρωθεί ως επί το πλείστον μόνο σε ξεχωριστούς κυτταρικούς τύπους ή χρησιμοποιούσαν ιστούς από πάσχουσες καρδιές. “Αυτή η προσέγγιση έχει δύο προβλήματα”, λέει η Sophia Doll της MPIB και επικεφαλής της μελέτης.
“Πρώτον, τα αποτελέσματα δεν έδωσαν πλήρη εικόνα της καρδιάς σε όλες τις περιοχές και τους ιστούς της, και δεύτερον, απουσίαζαν για σύγκριση στοιχεία από φυσιολογικές καρδιές. Η μελέτη μας έχει εξαλείψει και τα δύο προβλήματα. Τώρα τα δεδομένα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αναφορά για μελλοντικές μελέτες. ” «Εξετάζοντας τον πρωτεϊνικό άτλαντα της ανθρώπινης καρδιάς, μπορέσαμε να δούμε ότι όλες οι υγιείς καρδιές δουλεύουν με πολύ παρόμοιο τρόπο. Μετρήσαμε παρόμοια πρωτεϊνική σύνθεση σε όλες τις περιοχές με λίγες διαφορές μεταξύ τους», λέει. Οι ερευνητές εξεπλάγησαν επίσης από το εύρημα ότι το δεξί και το αριστερό μισό της καρδιάς ήταν παρόμοια, παρόλο που έχουν πολύ διαφορετικές λειτουργίες.