Οι καρδιαγγειακές παθήσεις είναι η κύρια αιτία θανάτου παγκοσμίως και προκαλούνται εν μέρει από τη σχετιζόμενη με την ηλικία καρδιακή δομική δυσλειτουργία. Μια ομάδα στο εργαστήριο του καθηγητή Adam Engler στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο δημοσίευσε μια εργασία στο Nature Aging στις 22 Δεκεμβρίου που μας βοηθά να κατανοήσουμε πώς γερνούν οι καρδιές και ρίχνει φως σε μια πιθανή οδό για την επιβράδυνση της καρδιακής γήρανσης. Η Natalie Kirkland, Ph.D., συγγραφέας της εργασίας, χρησιμοποίησε μύγες φρούτων για να δείξει ότι η Lamin C, μια πρωτεΐνη που είναι υπεύθυνη για τη διατήρηση της δομικής ακεραιότητας των πυρήνων των καρδιακών κυττάρων, μειώνεται καθώς οι μύγες γερνούν.
Αυτή η μελέτη αποκάλυψε ότι η πτώση του Lamin είναι υπεύθυνη για τη δομική αναδιαμόρφωση που προκαλείται από την ηλικία στις καρδιές της μύγας φρούτων και θα μπορούσε να είναι ένας πιθανός στόχος για την επιβράδυνση ή ακόμα και την αναστροφή της καρδιακής γήρανσης στους ανθρώπους. «Η εργασία μας δείχνει ότι η εξαρτώμενη από την ηλικία πυρηνική αναδιαμόρφωση παίζει βασικό ρόλο στην καρδιακή λειτουργία», είπε η Kirkland «Η πυρηνική μορφολογία είναι πιθανόν δείκτης για την υγεία των κυττάρων και των ιστών και θα μπορούσε να στοχευτεί σε πιθανές θεραπείες».
Η Kirkland, οι ερευνητές στο Engler Lab και οι συνεργάτες τους στο Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute και στο National Institute on Aging στο Εθνικό Ινστιτούτο Υγείας, χρησιμοποίησαν μύγες φρούτων (Drosophila Melanogaster) για αυτή τη μελέτη για τέσσερις λόγους:
- Η διάρκεια ζωής της μύγας είναι μεταξύ έξι και οκτώ εβδομάδων, γεγονός που τις καθιστά πρακτικές για μελέτες που σχετίζονται με την ηλικία
- Οι μύγες των φρούτων και οι άνθρωποι μοιράζονται το 82% των καρδιακών τους πρωτεωμάτων.
- Οι μελέτες 100 ή 1000 είναι δυνατές.
- Οι μύγες των φρούτων έχουν απλή γενετική που είναι εύκολο να μιμηθεί κανείς.
Αυτές οι ιδιότητες κάνουν τις μύγες των φρούτων ένα σχετικά γρήγορο και εύκολο μοντέλο για τον εντοπισμό οδών διατήρησης της καρδιάς που ενδιαφέρουν την ανθρώπινη έρευνα. Η Kirkland και ο τέταρτος προπτυχιακός φοιτητής βιομηχανικής Scott Skalak, συν-συγγραφέας της εργασίας, χρησιμοποίησαν μια τεχνική μικροτομής στην καρδιά των μυγών. Οι καρδιές στη συνέχεια διατηρήθηκαν και εξετάστηκαν με ανοσοφθορισμό και συνεστιακή μικροσκοπία. «Έτσι παρατήρησα για πρώτη φορά ότι οι πυρήνες συρρικνώνονταν και γίνονταν πιο στρογγυλοί στις μεγαλύτερες μύγες», είπε η Kirkland.
Στη συνέχεια, η ομάδα ποσοτικοποίησε αυτή την αλλαγή τμηματοποιώντας και μετρώντας την πυρηνική ακαμψία με μικροσκοπία ατομικής δύναμης. Τότε ανακάλυψαν ότι οι πυρήνες των καρδιομυοκυττάρων σκληραίνουν κατά τη φυσική γήρανση. Μετά από μια γενετική ανάλυση, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η έκφραση των πυρηνικών λαμινών μειώνεται καθώς γερνούν οι μύγες. Η ομάδα κατάφερε να επαληθεύσει ότι αυτά τα αποτελέσματα ίσχυαν και για ποντίκια και πρωτεύοντα θηλαστικά, χάρη στους συνεργάτες του Εθνικού Ινστιτούτου για τη Γήρανση.
Αυτό υποδεικνύει ότι ο ρόλος των Lamins μπορεί να ισχύει και για τη γήρανση της ανθρώπινης καρδιάς, η οποία θα μπορούσε να έχει τεράστια θεραπευτική αξία, καθώς η στόχευση οδών διέγερσης της λαμίνης θα μπορούσε ενδεχομένως να βοηθήσει στην αποφυγή αυτής της μηχανικής αλλαγής που σχετίζεται με τη γήρανση της καρδιάς. «Βρήκαμε έναν ρόλο για τους καρδιακούς μεταγραφικούς παράγοντες στη ρύθμιση της συσταλτικότητας της καρδιάς των ενηλίκων και δείξαμε ότι η διατήρηση της Λαμίνης C και της έκφρασης του καρδιακού μεταγραφικού παράγοντα αποτρέπει την εξαρτώμενη από την ηλικία καρδιακή πτώση», γράφουν οι ερευνητές στη μελέτη.