Lily a ropucha v diastolickom srdcovom zlyhaní Žltý zoznam
To, čo znie ako prísady z knihy čarovných elixírov Harryho Pottera, je výsledkom dôkladného vedeckého výskumu antifibrotických látok, ktoré majú potenciál pôsobiť proti fibrotickej prestavbe pri diastolickom srdcovom zlyhaní.
pozadie
Viac ako 30 miliónov pacientov na celom svete trpí diastolickým srdcovým zlyhaním. Fibróza srdcových stien myokardu v reakcii na srdcový stres je jedným zo znakov ochorenia. Progresívna fibróza čoraz viac zhoršuje diastolickú a neskôr aj systolickú funkciu srdca, vedie k srdcovým komorbiditám a zvyšuje úmrtnosť pacientov. Na rozdiel od systolického srdcového zlyhania „v súčasnosti neexistuje žiadna liečba diastolickej dysfunkcie srdca“, ako uviedol profesor Dr. DR. Thomas Thum z Inštitútu pre stratégie molekulárnej a translačnej terapie Hannover Medical School (MHH) vysvetľuje [1].
Hľadali sa antifibrotické látky.
Multidisciplinárny projekt financovania FIBROTARGETS sa zameriava na látky, ktoré majú potenciál spomaliť fibrotickú srdcovú prestavbu pri diastolickom srdcovom zlyhaní. V rámci projektu a v spolupráci so Stanfordovou univerzitou a Harvardskou lekárskou fakultou v Bostone identifikovali vedci spoločnosti Thum lykorín, aktívnu zložku ľalie belladonovej, a bufalin, jed z čínskej ropuchy, ako potenciálne terapeutické činidlá a tieto dve látky teraz našli v skontrolované prvé vyšetrenia. Vedci zverejnili svoje výsledky v časopise "Circulation" [2].
Stanovenie cieľov
Cieľom vedcov bolo identifikovať kandidátske látky na vývoj nových terapeutických látok na liečbu srdcovej fibrózy na základe prirodzene sa vyskytujúcich látok a testovať ich účinnosť a toxicitu in vitro a vivo.
Metódy
Vedci vybrali 480 chemicky zaujímavých látok z viac ako 150 000 prirodzene sa vyskytujúcich látok. Tieto látky sa inkubovali s ľudskými srdcovými fibroblastmi (ľudské srdcové fibroblasty [HCF]). Najskôr sa testovalo in vitro, ktoré látky dostatočne inhibujú proliferáciu HCF (> 75%) a či je táto inhibícia závislá od dávky. Päť látok, ktoré splnili tieto kritériá (Bufalin, Gitoxigenin, Geldanamycin, Lycorine, Anisomycin), bolo potom podrobených testom toxicity a špecifickosti in vitro.
Toxicita a špecifickosť
V teste toxicity sa kontrolovalo, či päť zvyšných látok nielenže inhibuje množenie HCF, ale vedie v účinných dávkach aj k bunkovej smrti. Vysoká úroveň bunkovej toxicity in vitro by viedla k vylúčeniu zodpovedajúcej látky. Aby sa zabezpečilo, že látky výlučne inhibujú proliferáciu napríklad HCF, a nie proliferáciu kardiomyocytov, potom sa inkubujú s kardiomyocytmi (bunková línia HL-1). Test špecificity viedol k vylúčeniu anizomycínu. In vivo sa potom testovali preventívne a terapeutické antifibrotické účinky gitoxigenínu, geldanamycínu, bufalínu a lykorínu, ako aj toxicita týchto látok.
Výsledky
Látky sa najskôr testovali na myších modeloch s hypertenziou vyvolanou angiotenzínom II a srdcovou fibrózou. Testy účinnosti a toxicity prebiehali v preventívnom a terapeutickom prostredí. Látky gitoxigenín a geldanamycín boli vylúčené kvôli svojej toxicite. Na druhej strane sa zistilo, že bufalín a lykorín sú v myšom modeli menej toxické, majú preventívne aj terapeutické antifibrotické účinky a zlepšujú diastolickú funkciu modelov. Toleranciu a účinnosť Bufalinu a Lycorinu potom bolo možné potvrdiť na druhom zvieracom modeli, na hypertenzívne potkany Dahl citlivé na soľ.
Záver
In vitro sa ukázalo, že Bufalin a Lycorin sú špecificky antifibrotické a menej toxické látky. Tieto výsledky bolo možné potvrdiť na dvoch zvieracích modeloch. In vivo tieto dve látky tiež zlepšovali diastolickú funkciu. Autori považujú svoju prácu za základný kameň ďalších prospektívnych predklinických a klinických štúdií o možnom použití týchto dvoch látok pri liečbe a prevencii fibrotických srdcových chorôb.