Μελέτη του Γερμανικού Κέντρου Καρδιαγγειακής Έρευνας αποκαλύπτει νέα σύνδεση μεταξύ μεταβολισμού, επιγενετικής και καρδιακής λειτουργίας.
Για να αναπτυχθούν σωστά και να παραμείνουν υγιή σε βάθος χρόνου τα κύτταρα της καρδιάς και των αγγείων, απαιτείται απόλυτος συντονισμός πολύπλοκων βιολογικών διεργασιών.
Νέα μελέτη από το Γερμανικό Κέντρο Καρδιαγγειακής Έρευνας (DZHK) δείχνει ότι καθοριστικό ρόλο δεν παίζουν μόνο τα γονίδια, αλλά και ο τρόπος με τον οποίο ο κυτταρικός μεταβολισμός ρυθμίζει τη λειτουργία τους.
Η ερευνητική ομάδα με επικεφαλής την καθηγήτρια Gergana Dobreva από την Ιατρική Σχολή του Μάνχαϊμ διαπίστωσε ότι συγκεκριμένα προϊόντα του μεταβολισμού μπορούν να επηρεάζουν άμεσα το ποια γονίδια ενεργοποιούνται ή απενεργοποιούνται στα καρδιακά κύτταρα.
Η διαδικασία αυτή ανήκει στο πεδίο της επιγενετικής, δηλαδή των χημικών τροποποιήσεων στο DNA που ρυθμίζουν τη γονιδιακή έκφραση χωρίς να αλλάζουν το ίδιο το γενετικό υλικό.
Οι μηχανισμοί αυτοί είναι κρίσιμοι για την ανάπτυξη της καρδιάς, τη γήρανση και ορισμένες κληρονομικές καρδιοπάθειες.
Ένα δομικό πρωτεΐνικό μόριο με απρόσμενο ρόλο
Στο επίκεντρο της μελέτης βρίσκεται η πρωτεΐνη Lamin A/C, η οποία είναι γνωστή κυρίως για τον ρόλο της στη σταθεροποίηση του πυρήνα των κυττάρων, όπου βρίσκεται το γενετικό υλικό.
Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι η Lamin A/C έχει και μια επιπλέον, απρόσμενη λειτουργία: ρυθμίζει τον μεταβολισμό του αμινοξέος κυστεΐνη, βασικού συστατικού της διατροφής και του κυτταρικού μεταβολισμού.
Όταν η Lamin A/C απουσιάζει ή δυσλειτουργεί, ο μεταβολισμός της κυστεΐνης απορρυθμίζεται. Αυτό οδηγεί σε υπερπαραγωγή ενός μεταβολικού προϊόντος που επηρεάζει επιγενετικούς “διακόπτες” στον πυρήνα, με αποτέλεσμα την ενεργοποίηση γονιδίων σε ακατάλληλες χρονικές στιγμές.
Οι συνέπειες είναι σοβαρές: τα καρδιακά κύτταρα δεν αναπτύσσονται σωστά και χάνουν σταδιακά τη λειτουργικότητά τους.
Ο μεταβολισμός ως θεραπευτικός στόχος
Ιδιαίτερα ενθαρρυντικό είναι το γεγονός ότι οι ερευνητές κατάφεραν να αντιστρέψουν αυτές τις διαταραχές. Με τη διόρθωση του προβληματικού μεταβολισμού της κυστεΐνης, αποκαταστάθηκαν οι επιγενετικοί μηχανισμοί και η φυσιολογική ανάπτυξη των καρδιακών κυττάρων.
Παρόμοια αποτελέσματα παρατηρήθηκαν και σε σπάνιες γενετικές παθήσεις, γνωστές ως λαμινοπάθειες, οι οποίες συνδέονται με επιταχυνόμενη γήρανση. Και σε αυτές τις περιπτώσεις, η μεταβολική παρέμβαση βελτίωσε τη λειτουργία των κυττάρων και μείωσε τις βλάβες στο DNA.
Τα ευρήματα δείχνουν ότι ο κυτταρικός μεταβολισμός λειτουργεί ως κεντρικός ρυθμιστής επιγενετικών προγραμμάτων, με άμεσες επιπτώσεις στην υγεία της καρδιάς και στις διαδικασίες γήρανσης.
“Παρότι οι λαμινοπάθειες είναι σπάνιες, έχουν συχνά σοβαρές συνέπειες για τους ασθενείς. Στόχος μας είναι να αναπτύξουμε νέες θεραπευτικές προσεγγίσεις που θα βελτιώσουν ουσιαστικά την ποιότητα ζωής τους”, δηλώνει η πρώτη συγγραφέας της μελέτης, Δρ Yinuo Wang.
Η επικεφαλής της έρευνας, καθηγήτρια Gergana Dobreva, προσθέτει: “Η εργασία μας δείχνει ότι βασικοί επιγενετικοί μηχανισμοί μπορούν να επηρεαστούν μέσω του μεταβολισμού. Αυτό ανοίγει νέους δρόμους για τη θεραπεία καρδιαγγειακών παθήσεων και των αλλαγών που σχετίζονται με τη γήρανση”.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό “Nature Metabolism”
