Die hypertrophe Kardiomyopathie ist am besten bekannt für die Entdeckung selbst in einer bestimmten Art und Weise: als einen unerwarteten, tödlichen Herzinfarkt während der anstrengenden übung. Aber die Forscher vermuten, so viele wie 300 Mutationen können einzeln Ursache der Erweiterung des Herzens, die macht Sie anfällig für Belastungen. Neuere Studien untersuchen drei dieser Mutationen auf molekularer Ebene gefunden, die separate Mechanismen bei der Arbeit, sagte am Rensselaer Polytechnic Institute Muskel-protein und Kontraktion Experte Doug Swank, deren jüngste Papier zum Thema wurde heute veröffentlicht im Journal of Physiologie.

„Unsere Arbeit schlägt vor, dass eine einfache one-size-fits-all-Hypothese darüber, wie diese Mutationen führen zu einem vergrößerten Herzen und die Krankheit ist wahrscheinlich nicht der Fall sein. Es sind wahrscheinlich mehrere Mechanismen, vielleicht je nachdem, wo die mutation findet sich in der protein-oder was es tut, um die protein -„, sagte Swank, ein professor von biologischen Wissenschaften und Mitglied des Rensselaer Zentrum für Biotechnologie und Interdisziplinäre Studien.

Swank ist die Forschung auf hypertrophe Kardiomyopathie wird durchgeführt in Zusammenarbeit mit Forschern an der San Diego State University und der Johns Hopkins University, mit Unterstützung der National Institutes of Health.

Das aktuelle Papier und einer früheren Studie in eLife im Jahr 2018 prüfen, dass zwei Mutationen in der myosin -, Hebel-förmigen Muskel-protein, das erzeugt Kraft-zu-Vertrag-Herz-Muskel-Gewebe. Wie alle Proteine, Muskelaufbau Proteine sind Ketten von Aminosäuren verzog sich zu einer dreidimensionalen Form, die Ihre Funktion bestimmt. Aber Mutationen, die etwas verändern die Zusammensetzung der Aminosäuren-Kette, die auch ändert sich die Form des proteins und seiner Leistung.

Swanks‘ lab äußert sich die mutation in der Flügel-Muskel von einer Fruchtfliege, die es möglich machen, zu untersuchen, wie die Mutationen Auswirkungen mechanische Eigenschaften, wie höhere Produktion, Arbeit und Leistung. Die eLife-Studie sah eine mutation im myosin bekannt als K146N (die mutation name ist abgeleitet von dem Namen des betroffenen Aminosäure-Reste und wie es verändert wird, in myosin). Untersuchungen der Fruchtfliege Muskeln mit dieser mutation unterstützt die „erhöhte Kontraktilität Hypothese“, die schlägt vor, dass das Herz, mehr Zeit in einen zusammengezogenen Zustand als in einen entspannten Zustand.

Normalerweise, als Filamente, die die myosin-protein-Energie absorbieren, Sie binden an Filamente des proteins Aktin und biegen Sie wieder auf sich, ziehen an der Aktin-Filamente und der Kontraktion der Muskeln.

„Unsere Ergebnisse für K146N gekennzeichnet, dass die myosin-gebundenen länger an Aktin, als es normalerweise tut“, sagte Swank. „Wenn man bedenkt, dass Hunderte dieser myosin-Moleküle sind dabei die ganze Zeit, wenn Sie gebunden bleiben länger, zu jeder Zeit Sie gehen, um mehr myosin-Köpfe gebunden und ziehen zusammen, als Sie sonst wäre. Damit haben Sie mehr Kraft.“

Aber die neu veröffentlichten Journal of Physiology – Studie sah eine R249Q mutation und fand einen nahezu entgegengesetzten Ergebnis. Frucht Fliegen Muskel mit einer R249Q mutation, die in der Regel produziert weniger schwere form der Krankheit, erzeugt weniger Kraft, weniger Arbeit, weniger macht. Swank sagte, dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass im Herzen, wie eine mutation kaum was zu erhöhten Kontraktilität-und doch ergibt es ein ähnliches Ergebnis.

Eine Dritte Studie, veröffentlicht in der nahen Zukunft beschreibt einen Mechanismus für eine mutation in einem anderen Herzen protein.

„Unsere Hoffnung ist, dass, wie wir weiter, um zu verstehen, wie diese Mutationen beeinflussen die Muskelkontraktion, ein paar Allgemeine Mechanismen entstehen, die es möglich machen, zu entwickeln, eine Gruppe von Behandlungen, die zur Bewältigung der Krankheit,“, sagte Swank.