Jak chemoterapie postihuje srdce

Casné online vydání v Sborník z Národní akademie ved odhaluje novou studii, která naznacuje, ze blokování proteinu v srdci, které se produkuje za stresových podmínek, muze být novým prístupem k prevenci srdecního poskození zpusobeného chemoterapií.
Podle drívejsích studií má témer ctvrtina lidí, kterí dostávali bezný lék doxorubicin pro chemoterapii, riziko vzniku srdecního selhání pozdeji v zivote, zatím vsak zustává nejistá, jak se toto poskození srdce vyskytne.
Vedci z Ohio University nyní objevili na mysích a bunecných kulturách, ze protein, nazvaný faktor tepelného soku-1 (HSF-1), by mohl být pravdepodobným viníkem chemoterapeutického poskození srdce. HSF-1 je indukován stresem, který se týká samotné chemoterapie, nebot lécba je pro telo stresující.
Govindasamy Ilangovan, docent interního lékarství na státní univerzite v Ohiu, vysvetluje: "Zjistili jsme, ze jednoduchý faktor související se stresem by mohl zhorsovat úcinek chemoterapie na srdce. Výsledky nás vedou k myslence, ze jakýkoli dodatecný stres by mohlo ublízit srdci víc nez chemoterapie, kterou dokáze sama. "
V pokusu na zvíratech vedci podávali dve skupiny mysí s doxorubicinem. Jedna skupina sestávala z normálních zvírat, zatímco zvírata v druhé skupine byla geneticky zmenena tak, ze nebyla schopna produkovat HSF-1. Zjistili, ze srdce mysí bez HSF-1 jsou zdravejsí a zvírata zijí po chemoterapii déle nez normální mysi.
Závery blizsího vysetrení na úrovni bunek ukázaly, ze kdyz je HSF-1 zablokován v srdci, aktivuje se gen, který produkuje protein, který pumpuje chemoterapeutický prostredek z bunek srdecního svalu, a zabranuje temto bunkám uhynout. Ilangovan a jeho tým v soucasnosti pracují na vývoji léciv, které by mohly selektivne inhibovat HSF-1 v srdci jako mozná doplnková terapie pro pacienty s rakovinou, kterí dostávají chemoterapii.
Krome zabíjení rakovinných bunek muze chemoterapie také zabít jiné typy bunek v ruzných orgánech. Ilangovan vysvetlil, ze vetsinu casu jsou orgány schopné regenerovat bunky poté, co byly poskozeny, zatímco bunky srdecního svalu nebo kardiomyocyty nemohou být regenerovány. Ztráta techto bunek muze oslabit srdecní sval, coz vede k dilatacní kardiomyopatii, coz je stav, kdy je snízeno cerpání srdce a které muze mít za následek srdecní selhání.
Ilangovan vysvetlil: "Tato práce vznikla z tohoto pozadí. Snazíme se identifikovat faktor, který muze být zameren na prevenci kardiomyopatie."

Drívejsí studie jiz prokázaly, ze doxorubicin vede k aktivaci HSF-1 v srdci. Za úcelem stanovení vztahu mezi faktorem 1 tepelného soku a multidrogovou rezistencí-1 nebo MDR1, genem, který pomáhá srdci po chemoterapii, vedl tým ruzné pokusy na zvíratech a bunecných kulturách.
Experimenty, ve kterých výzkumníci pouzili bunky srdecního svalu u mysí s aktivovanými proteiny HSF-1 a mysi, aniz by prokázali, ze MDR1 byl více aktivován v bunkách bez HSF-1 proteinu nez u bunek s normálními srdecními bunkami. Pozorovali také, ze gen MDR1 indukoval produkci proteinu na povrchu techto srdecních bunek, který pumpoval doxorubicin z bunek.
Ilangovan prohlásil:

"Byl to vzrusující nález. Kdyz zlikvidujeme bílkovinu, zabranuje nejen metabolizmu bunecné smrti, ale také indukuje gen rezistentní vuci více lécivum, který pumpuje drogu z bunek, takze kdyz se HSF-1 aktivuje chemoterapii, která vede ke smrti kardiomyocytu. Ale pokud ji vyrazíme, ten gen prichází a chrání srdce. "

Tým také pozoroval výskyt interakce mezi HSF-1 a NF-kB, jiným proteinem v srdecních bunkách, který byl schopen vysledovat k tvorbe ochranného genu. Ilangovan vysvetlil: "Jsou trochu antagonizující, pokud je HSF-1 nizsí, ostatní bílkoviny se stávají dominantními, soutezí o stejné vazebné místo a kdyz vyradíme HSF-1, NF-kB muze volne vázat a aktivovat gen MDR1. " To také znamená, ze v prítomnosti HSF-1 je inhibován protein NF-kB, coz zase blokuje aktivaci ochranného genu.

Tým zaznamenal delsí dobu prezití u tech mysí, které po lécbe doxorubicinem nedokázaly produkovat HSF-1. Navíc zjistili, ze obrazy vykazují mensí poskození srdce mysí u chemických léku ve srovnání s normálními mysími.
Aby se zajistilo, ze vypnutí HSF-1 proteinu pred chemoterapií neindukuje v techto bunkách gen rezistentní vuci více lécivum, coz by mohlo mít znicující výsledky, tým také testoval bunky rakoviny prsu.
Ilangovan uvádí, ze presné nacasování inhibice HSF-1 a omezení této inhibice na srdce jsou rozhodujícími faktory pro vývoj léku, které je mají cílit.
Podle ruzných studií HSF-1 muze mít protein v tele príznivé i skodlivé úcinky. Výzkumníci vsak dospeli k celkovému záveru, ze nacasování jeho aktivace pomáhá urcit, jaký úcinek má protein. Pokud je HSF-1 aktivován pred poranením nebo jinou skodlivou událostí, muze být ochranný, zatímco po poranení, tj. Chemoterapii s doxorubicinem, je protein obecne více skodlivý.
Ilangovan dospel k záveru:

"Predpokládám, ze by pacient mozná vzal lék, aby umlkl HSF-1 v srdci jeden nebo dva dny pred chemoterapií. Takze dokud chemoterapie nebude vycistena, bude bílkovina v úderném stupni a zádné poskození srdce nastane. "

Napsal Petra Rattue