Vedeckí pracovníci Slovenskej akadémie vied a Univerzity Komenského odhalili molekulový mechanizmus, ktorým sa ióny vápnika a horčíka podieľajú na spúšťaní kontrakcie srdcových svalových buniek

Vedeckí pracovníci Slovenskej akadémie vied a Univerzity Komenského odhalili molekulový mechanizmus, ktorým sa ióny vápnika a horčíka podieľajú na spúšťaní kontrakcie srdcových svalových buniek. Životodarná úloha vápnikových a horčíkových iónov je dnes už všeobecne známa. Pre srdce a jeho svalové bunky sú ióny vápnika a horčíka esenciálne. V rytmicky pracujúcom srdci je kolobeh vápnika medzi bunkou a jej okolím vyvážený. Narušenie rovnováhy vedie k vzniku srdcových arytmií, prípadne k rozvoju hypertrofie a postupne až k zlyhávaniu srdca.

Vedecká štúdia Alexandry Zahradníkovej, Ivana Valenta a Ivana Zahradníka publikovaná v júlovom čísle prestížneho vedeckého časopisu Journal of General Physiology, Rockefeller University Press, USA, pod názvom "Frequency and release flux of calcium sparks in rat cardiac myocytes: a relation to RYR gating", zjednotila teóriu vápnikovej signalizácie – procesu riadiaceho rytmickú prácu srdcových svalových buniek. Pomocou matematického modelovania objasnili úlohu iónov vápnika a horčíka pri aktivácii RYR2 receptorov, proteínov kľúčových pri riadení kontrakcie týchto buniek. Vytvorili teóriu, ktorá objasňuje doposiaľ paradoxné experimentálne pozorovania pri štúdiu vápnikovej signalizácie. Využili pri tom výsledky tímov z USA a Číny, ako aj vlastné výsledky, publikované počas ostatného desaťročia. Ukázali, že ióny vápnika a horčíka súťažia o väzobné miesta na molekule RYR2, pričom naviazanie iónov vápnika zvyšuje, zatiaľ čo naviazanie iónov horčíka znižuje pravdepodobnosť aktivácie RYR2. Keďže množstvo iónov horčíka v bunke mnohonásobne prevyšuje množstvo iónov vápnika, aktivita RYR2 v pokoji je minimálna a zvyšuje sa až pri stimulácii bunky. Výsledky štúdie umožňujú porozumieť vápnikovej signalizácii v zdravých bunkách a uľahčia identifikáciu patologických zmien pri vrodených i získaných poruchách funkcie RYR2 a s nimi súvisiacich arytmií, náhlej srdcovej smrti a zlyhávania srdca.

Vedecký výskum za posledné desaťročia naznačil, že mnohé problémy srdcovej činnosti začínajú vo vnútri buniek poruchou funkcie proteínov zapojených do tzv. vápnikovej signalizácie. Preto Európska komisia prostredníctvom 6. Rámcového programu EÚ podporila dva špecializované projekty CONTICA (r. 2006-2009) a EUGeneHeart (r. 2006-2010) na zistenie príčin a možností liečby porúch srdcového rytmu a zlyhávajúceho srdca, vrátane náhlej srdcovej smrti. Do týchto projektov, ktorých koordinátormi sa stali Prof. Pieske a Prof. Hasenfuss z Göttingenskej univerzity, jednej z najvýznamnejších svetových univerzít, boli pozvaní aj vedeckí pracovníci Slovenskej akadémie vied pracujúci v tíme Alexandry Zahradníkovej. Riešenie oboch projektov prinieslo rad významných poznatkov. Prispeli k nim aj naši vedci, o čom svedčí séria hodnotných publikácií v kvalitných vedeckých časopisoch svetového významu.

Výskum riešiteľského tímu smeruje k získavaniu základných poznatkov o funkcii srdcových svalových buniek, k vysvetleniu komplexných fyziologických procesov na bunkovej a molekulovej úrovni, s cieľom poskytnúť poznanie pre rozvoj zdravého životného štýlu, prevenciu rozvoja civilizačných ochorení, vývoj účinnejších liečiv a postupov v prípade vzniku a rozvoja srdcových ochorení. Prehlásenie o konflikte záujmov: Autori prehlasujú, že nemajú záväzky, ktoré by mohli byť predmetom konfliktu záujmov.

Výskum bol financovaný z projektov 6. RP EÚ CONTICA a EUGeneHeart, programu Európskej nadácie pre vedu FuncDyn, projektov APVV a projektov VEGA.

Autor článku: /-/

Dátum zverejnenia: