Biologisk sammenhæng mellem diabetes og hjertesygdom fundet


Biologisk sammenhæng mellem diabetes og hjertesygdom fundet

Forskere fra UC Davis Health System har opdaget en biologisk forbindelse mellem diabetes og hjertesygdomme, hvilket kan forklare, hvorfor diabeteslidere har en øget risiko for hjertesygdomme. Dette er ifølge en undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Natur .

Forskerne fandt, at når blodsukker er unormalt højt (hyperglykæmi), aktiverer dette en biologisk vej, der forårsager uregelmæssige hjerteslag - en tilstand kaldet hjertearytmi - der er forbundet med hjertesvigt og pludselig hjertedød.

Ifølge World Heart Federation er mennesker, der lider af diabetes, to til fire gange mere tilbøjelige til at udvikle hjerte-kar-sygdom sammenlignet med mennesker, der ikke har diabetes.

Den amerikanske hjerteforening siger, at omkring 65% af de diabetes, der er ramt af hjertesygdomme eller slagtilfælde, understreger behovet for ny forskning, hvor man ser på forholdet mellem forholdene.

Til dette studie gennemførte UC Davis-forskere sammen med samarbejdspartnere på Johns Hopkins University of Medicine, en række eksperimenter for at bestemme eventuelle biologiske årsager til, hvorfor diabeteslidere har større risiko for hjerte-kar-sygdomme.

O-GlcNAc-modificeret CaMKII en trigger af arytmier

Eksperimenterne involverede detaljeret molekylær analyse i rotte- og humane proteiner og væv, calciumbilleddannelse i isolerede rotte-hjerte-myocytter (celler fundet i muskelvæv), der blev udsat for høj glucose, og ligeledes kigget på hele hjertearytmi med optisk kortlægning i isolerede hjerter og leve Diabetiske satser.

Amerikanske Davis-forskere har opdaget, at et sukkermolekyle, O-GlcNAc, binder til et protein kaldet CaMKII for at udløse arytmier hos personer med højt blodglukoseniveau.

Deres resultater viste, at moderat til højt blodglukoseniveauer, svarende til dem, der blev fundet hos diabetikere, udløste et sukkermolekyle kaldet O-GlcNAc (O-linked N-acetylglucosamin) i hjertemuskelceller for at binde til et bestemt sted på et protein kaldet CaMKII Calcium / calmodulin-afhængig proteinkinase II).

Ifølge forskerne spiller CaMKII en vigtig rolle i reguleringen af ​​det normale calciumniveau, den elektriske aktivitet og hjertepumpens virkning.

Men de fandt, at deres interaktion med O-GlcNAc forårsagede CaMKII at overaktivere, hvilket forårsager patologiske ændringer i det calciumsignalsystem, som det kontrollerer. Denne handling udløste fuldt aktive arytmier inden for få minutter.

Forskerne siger imidlertid, at arytmierne blev forhindret ved at hæmme CaMKII og dets binding til O-GlcNAc.

Et yderligere forsøg, der involverede analyse af hjerter og hjerner af afdøde mennesker, der havde diabetes, afslørede høje niveauer af O-GlcNAc-modificeret CaMKII. De højeste niveauer blev fundet hos patienter, der lider af både hjertesvigt og diabetes.

"Da O-GlcNAc er direkte fremstillet af glucose og tjener som en vigtig næringsstofsensor til regulering af de fleste cellulære processer, er det måske ikke overraskende, at vedhæftning af dette sukker til proteiner fremkommer som en større molekylær mekanisme for glukosetoksicitet ved diabetes", siger Gerald Hart, DeLamar professor og direktør for biologisk kemi på Johns Hopkins University School of Medicine, og studere forfatter.

"Dette repræsenterer imidlertid den mest klare mekanistiske undersøgelse til dato, hvor høj glukose kan direkte påvirke funktionen af ​​et kritisk reguleringsprotein."

Resultaterne vil uden tvivl føre til nye behandlinger

Prof. Hart bemærker, at disse resultater uden tvivl vil føre til udvikling af behandlinger for diabetisk kardiovaskulær sygdom og potentielle terapier til glukosetoksicitet i andre væv påvirket af diabetes, såsom nervesystemet, nyrerne og nethinden.

Donald Bers, formand for Institut for Farmakologi ved UC Davis og senior studieforfatter, siger:

Den nye molekylær forståelse, vi har afdækket baner vejen for nye terapeutiske strategier, der beskytter hjertesundheden hos patienter med diabetes.

Mens videnskabsmænd har kendt i et stykke tid, at CaMKII spiller en kritisk rolle i normal hjertefunktion, er vores første undersøgelse for at identificere O-GlcNAc som en direkte aktivator af CaMKII med hyperglykæmi."

Undersøgelsesforfatterne siger, at der er behov for yderligere undersøgelser, især for at identificere, om fusionen af ​​O-GlcNAc til CaMKII spiller en rolle i lidelser i det perifere nervesystem, en tilstand, som også er almindelig hos diabetikere.

Medical-Diag.com For nylig rapporteret om en undersøgelse der beskriver opdagelsen af ​​en bestemt genvariant i type 2 diabetikere, der er forbundet med højere risiko for hjertesygdomme.

The Choice is Ours Official Full Version (Video Medicinsk Og Professionel 2024).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Kardiologi