Biologische verbindung zwischen diabetes und herzerkrankungen gefunden


Biologische verbindung zwischen diabetes und herzerkrankungen gefunden

Forscher aus dem UC Davis Health System haben eine biologische Verbindung zwischen Diabetes und Herzerkrankungen entdeckt, die erklären können, warum Diabetes-Patienten ein erhöhtes Risiko für Herzerkrankungen haben. Dies ist nach einer Studie in der Zeitschrift veröffentlicht Natur .

Die Forscher fanden heraus, dass, wenn Blutzucker sind ungewöhnlich hoch (Hyperglykämie), dies aktiviert einen biologischen Weg, der unregelmäßige Herzschläge verursacht - eine Bedingung namens Herzrhythmusstörung - das ist mit Herzinsuffizienz und plötzlichen Herztod verbunden ist.

Nach Angaben der World Heart Federation, Menschen, die an Diabetes leiden sind zwei bis vier Mal häufiger zu entwickeln Herz-Kreislauf-Erkrankungen, verglichen mit Menschen, die nicht über Diabetes.

Die American Heart Association sagt, dass etwa 65% der Diabetes-Patienten an Herzerkrankungen oder Schlaganfällen sterben und betonen die Notwendigkeit für neue Forschung mit Blick auf Links zwischen den Bedingungen.

Für diese Studie, UC Davis Forscher, neben Mitarbeitern an der Johns Hopkins University School of Medicine, führte eine Reihe von Experimenten, um alle biologischen Gründen zu bestimmen, warum Diabetes-Patienten sind ein höheres Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

O-GlcNAc-modifizierter CaMKII ein Auslöser von Arrhythmien

Die Experimente beinhalteten eine detaillierte molekulare Analyse in Ratten- und menschlichen Proteinen und Geweben, Calcium-Imaging in isolierten Ratten-Herz-Myozyten (Zellen, die in Muskelgeweben gefunden wurden), die hohen Glukose ausgesetzt waren, sowie auf der Suche nach ganzen Herzrhythmusstörungen mit optischer Kartierung in isolierten Herzen und leben Diabetische raten

US-Davis-Forscher haben entdeckt, dass ein Zuckermolekül, O-GlcNAc, an ein Protein namens CaMKII bindet, um Arrhythmien bei Patienten mit hohen Blutzuckerwerten auszulösen.

Ihre Ergebnisse zeigten, dass mäßige bis hohe Blutzuckerwerte, ähnlich denen, die bei Diabetikern gefunden wurden, ein Zuckermolekül namens O-GlcNAc (O-verknüpftes N-Acetylglucosamin) in Herzmuskelzellen auslösen, um an eine spezifische Stelle an einem Protein namens CaMKII ( Calcium / Calmodulin-abhängige Proteinkinase II).

Laut den Forschern spielt CaMKII eine wichtige Rolle bei der Regulierung der normalen Kalziumspiegel, der elektrischen Aktivität und der Pumpwirkung des Herzens.

Aber sie fanden ihre Wechselwirkung mit O-GlcNAc verursacht CaMKII zu überaktivieren, wodurch pathologische Veränderungen in der Kalzium-Signalisierung System steuert es. Diese Aktion löste innerhalb von Minuten voll aktive Arrhythmien aus.

Die Forscher sagen jedoch, dass die Arrhythmien durch die Hemmung von CaMKII und deren Bindung an O-GlcNAc verhindert wurden.

Ein zusätzliches Experiment, bei dem die Herzen und Gehirne von verstorbenen Menschen mit Diabetes analysiert wurden, zeigte ein hohes Maß an O-GlcNAc-modifiziertem CaMKII. Die höchsten Werte wurden bei Patienten gefunden, die an Herzinsuffizienz und Diabetes litten.

"Da O-GlcNAc direkt aus Glukose hergestellt wird und als Hauptnährstoffsensor bei der Regulierung der meisten zellulären Prozesse dient, ist es vielleicht nicht verwunderlich, dass die Anbindung dieses Zuckers an Proteine ​​als ein wichtiger molekularer Mechanismus der Glukosetoxizität bei Diabetes auftritt", sagt er Gerald Hart, DeLamar Professor und Direktor der biologischen Chemie an der Johns Hopkins University School of Medicine, und Student Autor.

"Dies stellt jedoch die bislang klarste mechanistische Studie dar, wie hoch Glukose die Funktion eines kritischen regulatorischen Proteins direkt beeinflussen kann."

Befunde werden "zweifellos" zu neuen Behandlungen führen

Prof. Hart stellt fest, dass diese Erkenntnisse zweifellos zur Entwicklung von Behandlungen für diabetische Herz-Kreislauf-Erkrankungen und potentielle Therapeutika für die Glukosetoxizität in anderen von Diabetes betroffenen Geweben wie dem Nervensystem, der Niere und der Netzhaut führen werden.

Donald Bers, Vorsitzender der Abteilung für Pharmakologie bei UC Davis und Senior Student Autor, sagt:

Das neuartige molekulare Verständnis, das wir aufgedeckt haben, ebnet den Weg für neue therapeutische Strategien, die die Herzgesundheit von Patienten mit Diabetes schützen.

Während die Wissenschaftler seit einer Weile wissen, dass CaMKII eine kritische Rolle bei der normalen Herzfunktion spielt, ist unsere erste Studie, um O-GlcNAc als direkten Aktivator von CaMKII mit Hyperglykämie zu identifizieren."

Die Studie Autoren sagen, dass weitere Studien erforderlich sind, vor allem zu identifizieren, ob die Verschmelzung von O-GlcNAc zu CaMKII spielt eine Rolle bei Störungen des peripheren Nervensystems, eine Bedingung, die auch bei Diabetikern üblich ist.

Medical-Diag.com Kürzlich berichtet über eine Studie detailliert die Entdeckung einer bestimmten Gen-Variante in Typ-2-Diabetiker, die mit einem höheren Risiko von Herzerkrankungen verbunden ist.

Effect of Sucralose (Splenda) on the Microbiome (Video Medizinische Und Professionelle 2019).

Abschnitt Probleme Auf Medizin: Kardiologie