Telomere Shortening in Hypertensive Heart Disease Depends on Oxidative DNA Damage and Predicts Impaired Recovery of Cardiac Function in Heart Failure
2917 View(s)
โดย Moritz Brandt และคณะ
วารสารวิชาการ Hypertension. 2022;79:2173–2184
บทคัดย่อ
ที่มา : ภาวะหัวใจล้มเหลว (heart failure, HF) เกิดขึ้นพร้อมกับการหดสั้นของ เทโลเมียเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ (cardiomyocyte telomere). ความดันโลหิตสูงในหลอดเลือด (arterial hypertension) เป็นปัจจัยเสี่ยงที่สำคัญที่สุดสำหรับภาวะหัวใจล้มเหลว.
ทั้งภาวะหัวใจล้มเหลว และความดันโลหิตสูง มีความสัมพันธ์กับความผิดปกติของแกน neurohormonal.
แต่สำหรับวิธีการที่การกระตุ้น neurohormonal เชื่อมโยงกับ การหดสั้นลงของ telomere ในการเกิดโรคของภาวะหัวใจล้มเหลวนั้น ยังไม่เข้าใจอย่างสมบูรณ์.
วิธีการศึกษา :
ความยาวของ Cardiomyocyte telomere ได้รับการประเมินในแบบจำลองหนู ที่มีความดันโลหิตสูงที่เกิดจากถูกกระตุ้น neurohormonal มากเกินไป.
การกระตุ้นโดย การฉีด angiotensin II (AngII), การรับประทานอาหารที่มีเกลือสูง และการตัดท่อไต ใน cardiomyocytes ที่กระตุ้นด้วย AngII และในการตรวจชิ้นเนื้อเยื่อบุโพรงหัวใจจากผู้ป่วยที่มีภาวะหัวใจล้มเหลว.
การผลิตซูเปอร์ออกไซด์ (superoxide production), การแสดงออกของ NOX2 (NADPH oxidase 2) และ PRDX1 (peroxiredoxin 1) และ HDAC6 (histone deacetylase 6) ถูกทำการประเมิน.
ผลการศึกษา :
การหดสั้นของเทโลเมียร์เกิดขึ้นในหลอดทดลอง และในร่างกาย ซึ่งมีความสัมพันธ์กับการขยายตัวของหัวใจห้องล่างซ้าย (left ventricular ;LV dilatation) และการลดลงของค่าการทำงานซิสโตลิกหัวใจห้องล่างซ้าย (LV systolic function impairment).
การทำให้เทโลเมียร์สั้นลงใกล้เคียงกับ การผลิตซูเปอร์ออกไซด์ที่เพิ่มขึ้น (superoxide production), การแสดงออกของ NOX2 ที่เพิ่มขึ้น, กิจกรรม HDAC6 ที่เพิ่มขึ้น, การสูญเสียสารต้านอนุมูลอิสระจำเพาะเทโลเมียร์ PRDX1 และ การเพิ่มความเสียหายของดีเอ็นเอที่เกิดจากออกซิเดชัน (oxidative DNA-damage).
NOX2 knockout ป้องกันการพร่องของ PRDX1, ความเสียหายของ DNA และ telomere shortening เป็นการยืนยันว่าเ อนไซม์นี้เป็นแหล่งสำคัญของ reactive oxygen species.
การรักษาด้วย NOX inhibitor apocynin ช่วยให้มีการดีขึ้นของ ภาวะหัวใจล้มเหลวจากความดันโลหิตสูงและ ภาวะ telomere หดสั้นลง.
ในทำนองเดียวกัน การรักษาด้วยสาร HDAC6 inhibitor tubastatin A ซึ่งเพิ่ม bioavailability มีส่วนช่วยป้องกันไม่ให้เทโลเมียร์สั้นใน cardiomyocytes ของผู้ใหญ่.
เพื่อสำรวจความเกี่ยวข้องทางคลินิกของการค้นพบของเรา เราได้ตรวจสอบการตัดชิ้นเนื้อเยื่อบุโพรงหัวใจจากประชากรผู้ป่วยทั้งหมดที่มีภาวะหัวใจล้มเหลว ที่มีภาวะการลดลงของการบีบตัวของหัวใจ.
พบว่า ความยาวของ cardiomyocyte telomere ทำนายการฟื้นตัวของการทำงานของหัวใจ ( recovery of cardiac function).
สรุป :
Cardiomyocyte telomere ที่หดสั้นลง และความเสียหายจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน ในภาวะหัวใจล้มเหลวแบบที่มีการลดลงของการบีบตัวของหัวใจ (reduced ejection fraction) ซึ่งเกิดจากการกระตุ้น neurohormonal ที่มากเกินไป ขึ้นกับ NOX2-derived superoxide และอาจจะช่วยในการวางกลยุทธด้านการรักษาภาวะหัวใจล้มเหลว.
Credit thumbnail image : www.researchgate.net/publication/307621582/figure/fig1/AS:613860553801740@1523367169233/Schematic-overview-of-telomere-length-and-cardiovascular-diseases-Individual-variations.png