«Это исследование доказывает, что ген CAP2 непосредственно отвечает за нарушение сердечной проводимости у мышей», — сказал старший автор Джеффри Филд, доктор философии, профессор системной фармакологии и трансляционной терапии. Болезни сердца — основная причина смерти среди мужчин в Соединенных Штатах. Существует несколько факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний, многие из которых можно контролировать с помощью изменений в поведении и приеме лекарств, но есть также жестко запрограммированные генетические факторы, которые играют роль. «Поскольку у людей один и тот же ген CAP2, то, что мы узнаем от мышей, может улучшить наше понимание сердечных заболеваний».Исследователям известно, что ген CAP2 может быть причиной сердечных заболеваний.
Однако его влияние на сердечную проводимость в сердце мыши было неожиданностью, сказал Филд. Система сердечной проводимости — это молекулярная сеть, которая посылает электрические сигналы сердцу, заставляя его сокращаться в правильном ритме, чтобы кровь текла гладко.Класс белков гена CAP2, который, как известно, регулирует структуру или цитоскелет сердца, обычно не связан с сердечной проводимостью, потому что эта функция регулируется другим семейством белков, связанных с клеточной коммуникацией. «Изначально сказать, что CAP2 участвует в сердечной проводимости, все равно что сказать, что человек со сломанной костью не может говорить», — сказал Филд. «Структурная функция кости и способность говорить — каждая из совершенно разных систем. Нет никакой связи.
Это открытие заслуживает дальнейшего изучения, чтобы увидеть, как именно CAP2 регулирует проводимость. Хотя мы не понимаем, как, этот ген определенно играет роль в контроле проводимость ".CAP2 Нокауты
Используя модель мышей, в которой команда удалила ген CAP2, они обнаружили, что большинство новорожденных самцов умерли внезапно, вскоре после отлучения от груди. Самцы также были предрасположены к глазным инфекциям, их глаза развивались неправильно и не могли эффективно смывать мусор.
Мыши с нокаутом также были меньше по размеру тела.Хотя это случается редко, у некоторых мышей также развивалось слишком большое сердце. «Утрата гена CAP2 привела к увеличению размеров сердца, потому что у сердца были проблемы с сокращением, и, чтобы компенсировать это, оно расширилось, чтобы увеличить кровоток», — сказал Филд.У мышей с нокаутом также наблюдалась аритмия, которая ухудшалась в течение четырех-пяти дней. «Мы могли наблюдать за мышами, когда они умирали.
Их сердца бились все медленнее и медленнее, и они быстро умерли от сердечной блокады», — сказал он. Блокада сердца происходит, когда предсердия сердца сокращаются, но желудочки не получают сигнала к сокращению. В результате мышиные сердца сначала пропустили несколько ударов, а затем полностью остановились.
Это состояние называется внезапной сердечной смертью, которое отличается от сердечного приступа, вызванного закупоркой артерий, препятствующим кровоснабжению сердца. В этом эксперименте не наблюдалось никаких наблюдаемых эффектов отсутствующего гена CAP2 на новорожденных женского пола.Параллели с людьмиИсследования некоторых детей с редкой проблемой развития, называемой синдромом 6p22, указывают на то, что этот ген связан с аналогичными сердечными заболеваниями у людей.
У этих детей глубоко посаженные глаза и проблемы с сердцем, которые четко не определены. «Почти все эти дети рождаются с делецией одной из копий гена CAP2», — отметил Филд.Зная об этой связи, исследователи создали мышей, у которых было обнаружено только заболевание сердечной проводимости (ПЗС).
Они восстановили ген, но на этот раз сконструировали его так, чтобы снова выбить его, но на этот раз только в сердцах мышей. «Потребовалось около пяти лет, чтобы усовершенствовать эту модель мыши, которая показывала только поражение сердца», — сказал Филд. Затем исследователи могли проводить эксперименты, нацеленные только на проблему с сердцем, потому что все другие симптомы, такие как проблемы с глазами, были вне поля зрения.У мышей снова развился CCD, что привело к внезапной сердечной смерти от полной блокады сердца, но на этот раз был дополнительный сюрприз. Новорожденные женского пола также умерли от CCD. «Это загадка для нас.
Нам было бы интересно изучить, почему гендерная специфика внезапной сердечной смерти, связанной с CAP2, исчезает, когда мы выбиваем ген прямо в сердце», — сказал Филд.Команда говорит, что исследование расширяет понимание того, как ген CAP2 влияет на сердечные заболевания, но также поднимает новые вопросы, которые подчеркивают необходимость дальнейших исследований болезней сердца и почему они являются основной причиной смерти людей.«Это важная проблема в кардиологии — понять, почему сердечные заболевания чаще встречаются у мужчин, чем у женщин.
Это также происходит с сердечными приступами и врожденными пороками сердца», — сказал Филд, который предполагает, что гормональные различия между мужчинами и женщинами могут помочь объяснить разницу.