Wissenschaftler fangen heartbeat ‚molekularen Schalter‘ in Aktion

Oxford University Radcliffe Department of Medicine Forscher haben eine neue Methode entwickelt, verwendet ein protein ursprünglich in marinen Korallen, sich zu vergegenwärtigen, den Fluss von calcium, das lässt das Herz schlagen.

In einem Papier veröffentlicht in der Zeitschrift Circulation Research, benutzten Sie diese Technik aufzudecken, die die Auswirkungen von genetischen Fehlern, die dazu beitragen, eine Herzerkrankung, die die führende Todesursache bei gesunden Menschen im Alter zwischen 20 und 40 in Großbritannien.

Während seiner Lebensdauer, und das Herz Verträge, die millionenfach zum Pumpen von Blut um den Körper. Geladene Teilchen von calcium kontrollieren, wie hart und wie oft sich das Herz kontrahiert. Aber es war keine direkte Möglichkeit zu verfolgen, die Ebbe und den Fluss von calcium, um die Fasern zu reagieren, um Kalzium, um das Herz zum schlagen.

So Dr. Matthew Daniels und seine Kollegen entwickelten eine neue Methode zur Verfolgung von Kalzium in das Herz, zu verändern, ohne die gesamte Aktivität des Herzens Zelle. Das team der Kollegen in Alberta, Kanada, und Osaka, Japan hatte zuvor extrahierten ein protein aus Discosoma marine coral und dran es zu glühen rot in der Anwesenheit von calcium. So haben die Forscher genetisch veränderte ein adenovirus einfügen dieses protein in Herz-Muskel-Fasern entnommen Meerschweinchen.

Dr. Daniels, der ein Berater der Behandlung von Herz-Krankheit Patienten, sowie als Forscher an der Oxford-Universität, Radcliffe Department of Medicine, sagte: „Der schwierige Teil war, versucht, einen Weg finden, schleichen Sie einen peek an calcium bei der Arbeit in einer sehr komplizierten Maschine, die, wie der Motor Ihres Autos, nicht viel Platz unter der Motorhaube.

„Aber es stellt sich heraus, dass es eine ausreichend große Lücke rechts neben dem protein, die wir Messen, wenn ein patient kommt mit Verdacht auf Herzinfarkt. Wir können eine Harmlose virus, das protein, mit einer zusätzlichen Erweiterung, die leuchtet rot, wenn das Kalzium ist in der Nähe.“

Das team dann verwendet, Besondere Kameras zu verfolgen, die Ebbe und Flut des roten glühen signalisiert, dass Kalzium in Aktion, wie es aus den lebenden Muskelfasern Vertrag.

Die Forscher wiederholten das experiment mit Herz-Muskel-Fasern, die hatte verändert zu haben, genetische Fehler, die sich in Herz-Krankheit, bekannt als hypertrophe Kardiomyopathie, in denen die Herzmuskeln sich abnorm verdickt, so dass jedes Herz höher schlagen steifer. Es gibt derzeit keine Behandlungen für die Veränderungen, die diese Bedingung verursachen.

Die normalen Herz-Muskel-Fasern Vertrag wie Kalzium baut und einen Spitzenwert erreicht, aber die Forschung team fand heraus, dass Herz-Fasern mit hypertropher Kardiomyopathie Mutationen statt auf mehr Kalzium, für viel länger als normal. Dies erklärt, warum Zellen aus hypertrophe Kardiomyopathie-Patienten brennen, durch den Zellen Energie speichert viel mehr schnell, als Sie nicht ausschalten effizient.

Dr. Daniels sagte: „Unsere Technik gefunden hypertrophe Kardiomyopathie funktioniert auf eine ganz andere Weise von dem, was wir dachte vorher.

„Weil unsere Methode wirklich erlaubt uns die Konzentration auf die eigentliche Seite, wo die Muskelfasern Vertrag, während die Vermeidung Signale aus anderen teilen der Zelle. Es ist ein bisschen wie das hören zu Ihrem Auto Motor während der Sitzung innen mit den radio auf, im Vergleich zu hören, nur Motor, da der Kraftstoff entzündet sich an die macht Ihr Auto.“

Das team plant jetzt, diese tools verwenden, um mehr zu studieren Beispiele für hypertrophe Kardiomyopathie, die verursacht werden können durch viele verschiedene Arten von genetischen Veränderungen. Wenn diese Erkenntnisse gelten mehr weit, dann ist es möglich, diese tools zu identifizieren und testen von neuen Behandlungen in den Zellen in einem Labor.

„Weil wir gefunden haben, einen Platz in den Herzen der Maschinenraum, werden wir in der Lage sein zu verwenden viele verschiedene Ansätze, um zu verstehen, grundlegende Probleme, wie das Herz aufgebaut ist, wie es ist in den ersten Platz. Wir werden auch in der Lage sein, zu untersuchen, wie es schief gehen, bei Herzerkrankungen, die uns helfen, kommen mit neueren und besseren Behandlungen.“