Lipcar, cuproptoza i α-SMA w patogenezie AMI i przebudowy

Ostry zawał mięśnia sercowego (AMI) jest główną przyczyną wysokiej śmiertelności i niepełnosprawności, która poważnie zagraża zdrowiu ludzkiemu na całym świecie (1). AMI jest wynikiem ostrej przerwy przepływu krwi w mięśniu sercowym, a następnie zmianami niedokrwiennej martwicy niedokrwiennej mięśnia sercowego (2). Ogólnie rzecz biorąc, tradycyjne czynniki ryzyka obejmują wiek, palenie, nadciśnienie, otyłość, cukrzyca i historia rodziny (3). Istnieją dwie główne strategie zmniejszania wielkości zawału mięśnia sercowego, zmniejszenia śmiertelności i poprawy rokowania: wczesne otwarcie zawału naczynia i przywrócenie perfuzji krwi mięśnia sercowego, mianowicie znane jako tromboliza leku lub przezskórna interwencja wieńcowa (PCI) (4) . Klinicznie EKG i wysokowydajne troponiny serca są szeroko stosowanymi wskaźnikami diagnostycznymi AMI (5). Jednak około jedna trzecia pacjentów nadal nie otrzymuje terapii reperfuzyjnej tak wcześnie, jak to możliwe z powodu ich opóźnionej diagnozy. Dlatego poszukiwanie potencjalnych biomarkerów o wysokiej czułości i swoistości na początku AMI ma ogromną wartość dla zindywidualizowanej diagnozy, wczesnego interwencyjnego leczenia i poprawy rokowania.

Potencjalne zastosowanie długich niekodujących RNA (LNCRNA) jako nowych biomarkerów chorób sercowo -naczyniowych wywołuje rosnące zainteresowanie, ponieważ mogą być łatwo wykrywalne i wymierne w próbkach krwi i są bardziej stabilne niż białka (6). LNCRNA są rodzajem produktów transkrypcyjnych dłuższych niż 200 nukleotydów, które nie mają zdolności kodowania białka, ale mogą epigenetycznie kontrolować zarówno ekspresję genów, jak i translację białka (7). Wykazano, że kilka lncRNA jest modulowane w sercu lub w krążeniu w różnych warunkach stresowych, takich jak AMI i wykazane, że są zaangażowane w przebudowę serca poprzez regulację wielu procesów biologicznych, w tym przerost, zwłóknienie, autofagię i apoptozę (8). Kumarswamy i in. Kumarswamy i in. Jako biomarker przebudowy serca „przerost serca i zwłóknienie” i niewydolność serca po AMI (9). Lipcar jest również potencjalnym biomarkerem u pacjentów cierpiących na zawał mięśnia sercowego od segmentu ST i niewydolność serca po ami (10).

Miedź jest kluczowym elementem śladowym, który odgrywa rolę w różnych procesach patofizjologicznych w ludzkim ciele. Miedź działa również jako metal przejściowy zaangażowany w reakcje redoks, nadmiar miedzi jest zgubny dla komórek, przyczyniając się do wytwarzania reaktywnych form tlenu (ROS). Przy przedłużonym i zwiększonym poziomie ROS występuje stres oksydacyjny, który jest zaangażowany w różne rodzaje regulowanej śmierci komórek (11). Niedawne odkrycie Cuproptozy, zależnego od miedzi szlaku śmierci komórek, który różni się od innych znanych regulowanych form śmierci komórkowej, wzbudziło zainteresowanie badaczom w celu wzmocnienia koncepcji, że stres oksydacyjny jest fundamentalnym mechanizmem toksyczności indukowanej metalem.

Podstawowy mechanizm śmierci komórkowej indukowanej miedzi był niejasny, dopóki artykuł „Miedź nie indukuje śmierci komórki poprzez celowanie w lipoylowane białka cyklu TCA”, opublikował Tsvetkov i in. w 2022 r. Badanie rzuca światło na nową postać śmierci komórkowej znanej jako cuproptoza, w której miedź wiąże się bezpośrednio z składnikami lipoilowanymi cyklu kwasu trikarboksylowego (TCA), co prowadzi do agregacji białka w lipoenii, a następnie utraty białka skupienia żelaza-siarczka, który z kolei powoduje stres proteotoksyczny i ostatecznie śmierć komórki. Cuproptoza zaangażowana w rozwój AMI może zależeć od dysfunkcji mitochondriów (12).

Geny powiązane z Cuproptozą (CRG) wzbogacono w regulację reaktywnych procesów metabolicznych form tlenu, szlaków związanych z odpowiedzią zapalną oraz lipidów i miażdżycy, co sugeruje, że różnicowe CRG mogą uczestniczyć w inicjacji i progresji AMI poprzez te procesy biologiczne. Większość badań wykazała, że ​​odpowiedzi zapalne odgrywają ważną rolę w inicjacji, a następnie naprawie zawału mięśnia sercowego (13). Ostatnie badania powiązały CRG: przetwornik sygnału i aktywator transkrypcji 3 (STAT3), transkrypt indukowany przez DNA 3 (DDIT3) i AMI, rzucając nowe światło na diagnozę i terapię (14, 15). Podczas AMI regulacja w górę DDIT3, proapoptotyczny czynnik transkrypcyjny i cecha stresu retikulum endoplazmatycznego (ER) prowadzi do zwiększonej apoptozy komórek mięśnia sercowego (16). Wykazano, że DDIT3 ma bliski związek ze STAT3 w AMI (17).

Białko α-SMA (aktyna mięśni gimnazjum) odgrywa kluczową rolę w regulacji zarówno proliferacji, jak i przebudowy kardiomiocytów, które są komórek mięśni serca w ciągu pierwszych kilku godzin po rozpoczęciu niedomówienia wieńcowego. Po zawale mięśnia sercowego niezbędne jest, aby uszkodzone komórki mięśni sercowych poddały się procesie naprawy i regeneracji w celu przywrócenia normalnej funkcji serca. Dlatego monitorowanie i ocena ekspresji białka α-SMA jako markera odzyskiwania serca ma znaczące znaczenie przy ocenie prognozy pacjentów po ostrym zawale mięśnia sercowego (18).

Patofizjologia ostrego zawału mięśnia sercowego jest różnorodna, obejmująca wiele procesów biologicznych. Przegrzewara między biomarkerami biomarkerów i przebudowy może być zaangażowana w patogenezę AMI. Połączenie analizy odzyskiwania sercowego i α-SMA może umożliwić dokładniejszą identyfikację biomarkerów diagnostycznych, które pomagają w przyszłym poprawie leczenia i rokowania.