Antenele celulare defecte pot provoca o tulburare a valvei cardiace

Celulele cu antene defecte, care nu își pot îndrepta semnalele, se pot afla în spatele unei tulburări comune ale valvei cardiace.

Șoarecii nou-născuți proiectați să dezvolte o valvă cardiacă defectuoasă aveau cilii primari pipernici în celulele care ajută la formarea valvei în timpul dezvoltării, raportează cercetătorii online pe 22 mai în Medicină translațională a științei.

Tulburarea valvei cardiace, numită prolaps de valvă mitrală, „este caracterizată prin anomalii semnificative în compoziția și organizarea” țesutului valvular, spune Joy Lincoln, cercetător al valvei cardiace la Spitalul Național de Copii din Columbus, Ohio. Aceste anomalii compromit structura și funcția supapei. Noua lucrare sugerează că cilii primari joacă un rol în această dezvoltare necorespunzătoare, spune ea.

Afecțiunea, care afectează aproximativ 2% din populația SUA, face ca valva care separă două camere ale inimii – atriul stâng și ventriculul stâng – să nu se etanșeze corespunzător. În mod normal, atunci când ventriculul stâng pompează sânge oxigenat în corp, supapa se închide strâns, astfel încât sângele să nu revină în atriu. Dar cu prolapsul valvei mitrale, părți ale valvei se umflă în atriu, ceea ce poate lăsa sângele să treacă.

O supapă care curge poate produce un suflu cardiac, un sunet de „clic” pe care un medic îl poate auzi cu un stetoscop. Unii oameni cu această afecțiune nu prezintă niciun simptom, în timp ce alții pot avea bătăi rapide ale inimii sau disconfort în piept. Dacă există o mulțime de scurgeri de sânge, inima poate dezvolta o infecție, se pot forma cheaguri de sânge și crește riscul unei persoane de accident vascular cerebral sau atac de cord sau inima unei persoane poate eșua în cele din urmă. Singura modalitate de a repara valva este prin intervenție chirurgicală.

Cilii primari, antene celulare solitare considerate a fi cruciale pentru semnalizarea între celule (SN: 11/3/12, str. 16), diferă de cilii mobili, care lucrează ca un grup pentru a muta lucrurile de-a lungul căilor respiratorii sau reproductive, de exemplu. Oamenii de știință credeau anterior că cilii primari nu mai erau funcționali. Ideea că cilii primari ar putea fi implicați în problemele valvei inimii a izvorât parțial din recunoașterea faptului că persoanele cu boală polichistică de rinichi dezvoltă prolaps de valvă mitrală mai des decât cei din populația generală. Boala de rinichi este una dintre numeroasele boli rare numite ciliopatii, care au în comun cilii primari disfuncționali.

cili
PE FRITZ Se crede că structurile asemănătoare antenelor numite cili primari (petele verzi) care ies din celule sunt implicate în semnalizarea celulară. În valvele mitrale ale șoarecilor nou-născuți proiectați pentru a avea o anumită mutație genetică, acești cili au fost pierniciți (dreapta) în timpul dezvoltării, în comparație cu cilii primari la șoarecii fără mutație (stânga).K. Toomer et al/Science Translational Medicine 2019

Russell Norris, un biolog cardiovascular la Universitatea Medicală din Carolina de Sud din Charleston, și colegii săi au identificat o familie multigenerațională cu o formă moștenită de prolaps de valvă mitrală. Membrii familiei afectați au împărtășit o genă mutantă legată de cilii primari. Această descoperire a oferit impulsul pentru explorarea unui posibil rol al cililor în tulburare.

Șoarecii nou-născuți proiectați pentru a avea gena mutantă au ajuns cu cili primari subdimensionați în celulele din valvele lor mitrale în timpul dezvoltării și au prezentat semne de prolaps de valvă mitrală. Celulele cu antene defecte par să „se confunde cu privire la unde ar trebui să meargă” și administrează greșit construcția supapei, spune Norris. În consecință, „formarea țesutului valvular în sine este modificată”.

Într-o analiză a informațiilor genetice umane, echipa a descoperit, de asemenea, că mici variații ale unui set de 278 de gene legate de cilii primari au apărut mai frecvent la un grup de aproximativ 1.400 de persoane cu prolaps de valvă mitrală, comparativ cu un grup de peste 2.400 de persoane fără tulburare valvulară.

Echipa intenționează să lucreze în continuare pentru a afla cum acești cili primari disfuncționali, prezenți doar în timpul dezvoltării, ar putea provoca de fapt prolapsul valvei mitrale. Înțelegerea modului în care se dezvoltă boala îi poate ajuta pe medici să descopere momentul potrivit pentru a interveni, ceea ce nu este întotdeauna clar, spune Norris.

„Modul actual de tratament este de a privi și aștepta”, spune el. Dar repararea unei valve cardiace nu va ajuta un pacient dacă „inima a ajuns deja în punctul în care începe să cedeze”.