Atrial fibrilasi, atau A-fib, adalah ritme jantung yang tidak teratur yang meningkatkan risiko stroke seseorang, gagal jantung, dan bahkan kematian dini.
Sementara banyak faktor risiko berkontribusi pada A-FIB, seseorang menonjol karena prevalensi yang berkembang di seluruh dunia: obesitas.
Saya seorang peneliti kardiologi, dan tim saya dan saya menemukan mekanisme kunci yang berkontribusi terhadap efek berbahaya obesitas pada fungsi jantung. Menargetkan proses ini dapat menawarkan jalan baru untuk perawatan.
Bagaimana obesitas menekankan hati
Obesitas jauh lebih dari sekadar masalah berat – secara fundamental mengubah biokimia tubuh. Ini pada gilirannya mengubah metabolisme Anda, atau reaksi kimia yang memungkinkan tubuh berfungsi.
Secara khusus, peningkatan adanya asam lemak, ciri khas obesitas, menempatkan tekanan tambahan pada sel jantung. Asam lemak dapat secara langsung merusak sel jantung dengan memicu peningkatan produksi spesies oksigen reaktif – molekul spesifik yang dapat merusak jaringan dan mengganggu fungsi seluler normal. Efek -efek ini mengakibatkan gangguan sinyal listrik jantung, yang mengarah pada pemukulan yang tidak teratur.
Ketika antioksidan tidak dapat menjaga spesies oksigen reaktif yang berbahaya, ketidakseimbangan menyebabkan lebih banyak tekanan pada tubuh.
Salah satu sumber utama spesies oksigen reaktif adalah NOX2, enzim yang menjadi lebih aktif pada orang dengan obesitas. NOX2 mempengaruhi aktivitas beberapa protein utama yang mengatur ritme jantung. Ini juga berkontribusi terhadap stres oksidatif di atrium – ruang atas jantung – mengubah ukuran, bentuk, dan fungsinya. Renovasi jantung ini adalah pendorong utama ritme jantung yang tidak teratur.
Pendekatan 2-cabang
Tim saya dan saya mulai lebih memahami bagaimana NOX2 memengaruhi jantung dan apakah penargetannya dapat mengurangi risiko mengembangkan ritme jantung yang tidak teratur di antara orang -orang yang hidup dengan obesitas.
Kami mendekati masalah ini dari dua arah.
Pertama, kami menggunakan tikus yang diberi makan diet tinggi lemak untuk menginduksi obesitas yang mirip dengan orang. Satu kelompok tikus ini mampu menghasilkan NOX2 fungsional sementara kelompok lain tidak bisa. Kami menguji obat yang secara khusus menghambat NOX2 dan memeriksa seberapa besar kemungkinan ruang atas jantung untuk mengembangkan ritme listrik yang tidak teratur.
Secara paralel, kami menghasilkan sel -sel jantung atrium manusia dari sel induk dan memperlakukannya dengan asam lemak untuk mensimulasikan efek obesitas. Sementara model tikus kami akan menangkap efek obesitas pada tubuh secara keseluruhan, model sel kami akan memungkinkan kami untuk mempelajari bagaimana hal itu mempengaruhi jantung pada tingkat sel.
Kami mengamati bahwa peningkatan aktivitas Nox2 pada tikus obesitas dan sel -sel jantung manusia yang diobati menyebabkan perubahan signifikan dalam sifat listrik jantung. Tikus gemuk tanpa Nox2 memiliki fibrilasi atrium yang kurang parah dibandingkan tikus obesitas dengan NOX2. Demikian pula, tikus obesitas yang diobati dengan inhibitor NOX2 juga menunjukkan peningkatan keparahan ritme jantung tidak teratur, meskipun pada tingkat yang lebih rendah. Memblokir NOX2 dalam sel jantung yang terpapar asam lemak membalikkan perubahan seluler yang disebabkan oleh perlakuan asam lemak.
Baik pada tikus dan sel jantung manusia, menghambat NOX2 mengurangi stres oksidatif dan menormalkan aktivitas listrik jantung. Temuan ini menunjukkan bahwa NOX2 memainkan peran kunci dalam pengembangan ritme jantung tidak teratur yang diinduksi obesitas.
Khususnya, kami menemukan bahwa NOX2 memainkan peran penting dalam meningkatkan aktivitas gen yang disebut pitx2, yang terkait dengan perubahan fungsi listrik jantung. Data kami menunjukkan bahwa aktivitas PITX2 diamplifikasi pada tikus obesitas dan sel jantung manusia, tetapi mengurangi aktivitas NOX2 secara langsung menurunkan kadar PITX2. Temuan ini menunjukkan bahwa stres oksidatif dan faktor genetik berperan dalam pengembangan ritme jantung yang tidak teratur.
Mengobati fibrilasi atrium
Perawatan saat ini untuk fibrilasi atrium, terutama untuk pasien yang hidup dengan obesitas, lebih fokus pada mengelola gejala daripada mengatasi perubahan fisiologis yang menyebabkannya.
Meskipun jauh dari mencapai klinik, penelitian kami menunjukkan bahwa menargetkan Nox2 dapat menawarkan strategi pengobatan baru untuk mencegah atau mengurangi keparahan ritme jantung yang tidak teratur. Pemahaman lebih lanjut tentang jalur genetik yang terlibat dalam fibrilasi atrium, seperti PITX2, dapat menyebabkan perawatan yang lebih personal di masa depan.
Dengan mempelajari mekanisme molekuler di balik ritme jantung yang tidak teratur, para peneliti dapat mengembangkan lebih banyak pendekatan yang ditargetkan yang mengatasi akar penyebab dan meningkatkan hasil untuk pasien yang berjuang dengan obesitas dan kondisi jantung.
Artikel ini awalnya diterbitkan pada percakapan oleh Arvind Sridhar di University of Illinois Chicago. Baca artikel asli di sini.