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La proteina Meis1 svolge il ruolo chiave nella fermata della divisione cellulare nel cuore

UT che gli scienziati sudoccidentali del centro medico hanno scoperto una proteina che funziona con altre durante lo sviluppo per mettere i freni su divisione cellulare nel cuore, essi riferiscono oggi in natura.

I risultati potrebbero finalmente essere usati per invertire questo blocco inerente allo sviluppo ed aiutare le celle del cuore a rigenerare, offrendo un intero nuovo modo trattare varie circostanze in cui il muscolo di cuore diventa ha danneggiato, compreso infarto causato tramite i virus, le tossine, l'ipertensione, o gli attacchi di cuore.

Trattamenti farmaceutici correnti per infarto - compreso gli ACE-inibitore ed i betabloccanti - centro sulla prova di fermare un circolo vizioso di perdita del muscolo di cuore come il muscolo di cuore rimanente di ulteriori danni di sforzo, inducente più celle a morire, spiega il medico-ricercatore sudoccidentale Hesham A. Sadek, M.D., il Ph.D., un professore di UT di biologia molecolare della medicina interna e della biofisica. Non ci sono i trattamenti attuali per ricostruire il muscolo di cuore.

Nove anni fa, Sadek ed i suoi colleghi hanno scoperto che i cuori del mouse possono rigenerare se sono danneggiati nei giorni primissimi di vita, stimolati dalla divisione dei cardiomyocytes, le celle responsabili della forza contrattile di un cuore.

Tuttavia, questa capacità completamente è persa entro vecchio i 7 giorni, un punto di svolta brusco in cui la divisione di queste celle rallenta drammaticamente e le celle stesse ingrandicono. Le ragioni per le quali queste celle rallentano gradualmente e la divisione di arresto è stata poco chiare.

Sadek ed il suo gruppo hanno scoperto nel 2013 che una proteina ha chiamato Meis1, che rientra in una categoria conosciuta come i fattori di trascrizione che regolamentano l'attività dei geni, giochi un ruolo chiave nella fermata della divisione cellulare del cuore.

Tuttavia, spiega, sebbene cancellare questo gene in mouse estenda la finestra della divisione cellulare del cuore, questo effetto è transitorio - celle del cuore che mancano finalmente questo gene lento e ferma la loro moltiplicazione.

Di conseguenza, i ricercatori si sono domandati se c'erano meccanismi ridondanti sul posto che fermano la divisione cellulare del cuore anche quando Meis1 è assente.

Verso quell'estremità, hanno guardato per vedere che cosa altri fattori di trascrizione potrebbero tenere la carreggiata l'attività con Meis1 in celle del cuore mentre si dividono rapido e poi rallentano ad un arresto nei giorni dopo la nascita. Hanno scoperto rapidamente un Hoxb13 chiamato che misura la fattura.

Altre proteine nella famiglia di Hox, Sadek nota, sono state indicate per fungere da chaperon a Meis1 in altri tipi di celle, ferrying Meis1 nel nucleo delle cellule.

Per capire meglio il ruolo di Hoxb13 in celle del cuore, i ricercatori geneticamente hanno costruito i mouse in cui il gene che codifica per Hoxb13 è stato cancellato.

Questi mouse comportati tanto come quelli in cui appena il gene per Meis1 è stato cancellato - la finestra per divisione rapida delle cellule del cuore sono stati aumentati ma ancora chiuso in alcune settimane.

Quando i ricercatori hanno chiuso Hoxb13 nei cuori adulti del mouse, la loro divisione cellulare ha avuta una breve rinascita, abbastanza per impedire il deterioramento progressivo dopo un attacco di cuore indotto ma non abbastanza per promuovere il ripristino significativo.

Tuttavia, quando i ricercatori hanno cancellato sia i geni per Meis1 che Hoxb13, le celle del cuore in questi mouse sono sembrato ritornare ad una fase precedente in via di sviluppo, sia diminuente nella dimensione che moltiplicante più.

Dopo un attacco di cuore indotto, questi mouse hanno avuti un miglioramento rapido nella quantità di sangue che ogni battimento potrebbe espellere dal cuore. La loro funzione del cuore quasi aveva ritornato al normale.

Con chiara prova che Meis1 e Hoxb13 funzionano insieme per fermare la divisione cellulare del cuore nei giorni dopo la nascita, Sadek ed i suoi colleghi hanno cercato che cosa potrebbe a loro volta regolamentare queste proteine.

I loro esperimenti suggeriscono che la risposta sia calcineurin, una proteina che è responsabile della regolamentazione dell'attività di altre proteine eliminando il loro fosfato raggruppa.

Poiché il calcineurin svolge un ruolo chiave in varie malattie ed in altre condizioni mediche, quali l'artrite, la schizofrenia, il diabete ed il trapianto di organi reumatici, parecchie droghe già esistono sul servizio che mirano a questa proteina.

In teoria, dice Sadek, altre droghe potrebbero essere sviluppate direttamente per mirare a Meis1 e a Hoxb13. I ricercatori possono finalmente potere sviluppare le strategie per ricominciare la divisione cellulare del cuore attraverso una singola droga o combinazioni che mirano a qualsiasi parte di questa via regolatrice, aggiunge.

Accumulando la storia dei meccanismi fondamentali della divisione cellulare del cuore e che blocchi. siamo ora significativamente più vicino a potere sfruttare queste vie per salvare le vite.„

Hesham A. Sadek, M.D., Ph.D., Medico-Ricercatore ed il professor di biologia molecolare della medicina interna e di biofisica, centro medico sudoccidentale di UT

Sadek egualmente tiene il J. Fred Schoellkopf, presidenza del Jr. in cardiologia.