Немецкие исследователи составили белковую карту сердца

Здоровое сердце совершает около двух миллиардов ударов на протяжении жизни благодаря взаимодействию более 10000 белков. Исследователи из Института биохимии им. Макса Планка и Мюнхенского технического университета определили, какие белки присутствуют в каждом типе клеток сердца. Они составили «атлас» здорового человеческого сердца, известный как сердечный протеом.

Белки - молекулярные машины клеток, которые выполняют ряд функций. Изменения, происходящие на уровне ДНК или белка, могут привести к нарушениям. Важно знать, какие белки присутствуют в здоровом сердце, и в каких количествах.

Исследовательская группа из Мюнхена впервые опубликовала белковую карту сердца в Nature Communications. Ученые определили белковый профиль клеток во всех областях сердца. Кроме того, они исследовали белковый состав в трех разных типах клеток: сердечных фибробластах, гладкомышечных клетках и эндотелиальных клетках. Таким образом, они смогли отобразить распределение белков по всему сердцу.

Предыдущие исследования были сосредоточены только на отдельных типах клеток или использовали ткани из пораженного органа. У этого подхода было две проблемы. Во-первых, результаты не давали полной картины сердца во всех областях и тканях, а во-вторых, сравнительные данные о здоровом сердце часто отсутствовали.

Исследователи с удивлением обнаружили, что правая и левая половины сердца схожи, несмотря на то, что они имеют совершенно разные функции.

На следующем этапе команда хотела проверить, могут ли данные здорового сердца контролировать обнаружение изменений в больном органе. Они сравнили значения сердечных протеомов с данными пациентов с фибрилляцией предсердий. Действительно, результаты показали, что ткань пораженного сердца была различной в белках, ответственных за подачу энергии в клетки.

Сравнение дало еще один интересный вывод: хотя белки, участвующие в энергетическом метаболизме, были изменены у всех пациентов, эти изменения различались между индивидуумами. «Эти данные показывают, насколько важна персонализированная медицина. Хотя у пациентов были похожие симптомы, из данных видно, что в каждом случае была другая молекулярная дисфункция», - говорит профессор Маркус Кране.

Вместе с коллегами из Отделения сердечно-сосудистой хирургии Кране собрал более 150 образцов тканей. Используя сложные методы клеточной культуры, они смогли извлечь различные типы клеток. Большое количество сердечного материала стало решающим фактором для изучения отдельных областей сердца. Ученые сделали масс-спектрометрические измерения.

Благодаря четким и быстрым аналитическим методам теперь возможно получить данные всех областей сердца менее чем за два дня.

Источник: https://medicalxpress.com/news/2017-11-proteome-human-heart.html