Результаты, опубликованные в журнале eLife, могут помочь в разработке терапевтических средств, способствующих здоровому сердечному росту и предотвращающих заболевания.
По словам профессора биохимии Университета Иллинойса Ауинаша Калсотра, который руководил новым исследованием с доктором Сандипом Чоргадом, во время упражнений сердце бьется сильнее, чтобы перекачивать кислород в мышцы, и клетки сердца со временем адаптируются, увеличивая выработку определенных белков для увеличения их размеров. и аспирант Йозеф Займец.
По словам Калсотры, после длительного периода бездействия клетки сердца возвращаются к нормальному размеру.
«Клетки сердца также растут при сердечно-сосудистых заболеваниях – опять же, требуя большего количества синтеза нового белка для поддержки роста», – сказал он. "Однако, даже если изначально это защитная реакция, этот продолжительный рост приводит к дальнейшим осложнениям, которые в конечном итоге могут привести к сердечной недостаточности."
В новом исследовании исследователи сосредоточились на PABPC1, белке, который связывается с РНК и помогает в процессе трансляции РНК в белки. Ученые давно предполагали, что все клетки нуждаются в PABPC1, чтобы выжить и производить новые белки.
Новое исследование ставит под сомнение это предположение.
Калсотра и его коллеги обнаружили, что хотя РНК PABPC1 присутствует во всех клетках человека и мыши, сам белок отсутствует в сердце взрослого человека.
«Наше исследование показало, что белок исчезает в клетках сердца взрослых людей и появляется снова только тогда, когда клеткам необходимо расти во время физических упражнений и болезней», – сказал Калсотра.
«Это открытие объясняет, почему клетки сердца производят гораздо более низкие уровни новых белков, чем другие ткани в организме, факт, который был известен, но не изучен до сих пор», – сказал Сеймец.
"Поддержание сердцебиения требует огромного количества энергии. Из-за этого клетки сердца должны быть более эффективными в производстве белков », – сказал Сеймец. «Однако во время роста, когда клеткам необходимо производить дополнительные белки, они включают переключатель PABPC1, чтобы повысить выработку белка."
«Открытие того, что PABPC1 обычно не присутствует в клетках взрослого сердца до тех пор, пока он не необходим для роста, предполагает, что если вы можете контролировать функцию этого белка, то вы можете способствовать здоровому росту и предотвращать болезни», – сказал Калсотра, который также является аффилированным лицом с Carl. р. Институт геномной биологии Везе в Иллинойсе.