Python's uitpuilende hart biedt aanwijzingen voor de behandeling van de menselijke hartziekte

De Birmese python is een opmerkelijk wezen: het eet een jaar lang niet met weinig nadelige gevolgen, en slikt dan prooi als herten in met een lichaamsmassa die 100% van zichzelf nadert. Wanneer dit gebeurt, zwelt zijn hart maar liefst 40% op tijdens de daaropvolgende 72 uur. Nu hebben wetenschappers van de Universiteit van Colorado Boulder ontdekt dat enorme hoeveelheden vetzuren die circuleren in de bloedbaan van pythons terwijl ze voeden een gezonde hartgroei bevorderen, en dit kan enkele aanwijzingen bieden voor de behandeling van menselijke hartziekten.
Leslie Leinwand en haar onderzoeksteam aan de Universiteit van Colorado Boulder (CU Boulder) in de VS vonden dat de hoeveelheid triglyceriden, het hoofdbestanddeel van natuurlijke vetten en oliën, in de bloedbaan van Birmese pythons meer dan 50 keer in het bloed kan stijgen slechts 24 uur na het eten.
Je kunt online hun bevindingen lezen in het nummer van 28 oktober Wetenschap, waar ze beschrijven hoe ondanks deze enorme toename van vetzuren in de bloedbaan van de python, ze geen bewijs konden vinden van vet dat in het hart was afgezet. Ze vonden echter verhoogde activiteit in een belangrijk enzym waarvan bekend is dat het het hart beschermt tegen schade.
Leinwand, die op CU-Boulder een 'Marsico Endowed Chair of Excellence' bekleedt en hoogleraar is op het gebied van moleculaire, cellulaire en ontwikkelingsbiologie en chief scientific officer van CU's Biofrontiers Institute, vertelde de pers:
"Wanneer een python eet, gebeurt er iets buitengewoons, het metabolisme neemt meer dan de helft toe en de grootte van zijn organen neemt aanzienlijk toe in massa door nieuw weefsel te bouwen, dat tijdens het verteringsproces wordt afgebroken."
Voor hun studie onderzochten Leinwand en zijn collega's de moleculaire mechanismen achter de opmerkelijke fysiologische hartgroei van het reptiel. Hun doel was om erachter te komen wat mogelijk van toepassing is op het zoogdierhart.
Eerst identificeerden ze de chemische samenstelling van het bloedplasma in pythons die gevoed waren. Daarna injecteerden ze pythons die nog geen tijd hadden gegeten met hetzelfde bloedplasma als in het bloed van pythons die aan het eten waren, of met een verzonnen vetzuurmengsel dat ze ontwikkelden om zo'n plasma na te bootsen.
Ze ontdekten dat in beide gevallen het hart van de pythons groeide en indicatoren van hartgezondheid vertoonde.
Om het effect bij zoogdieren te testen, injecteerden ze labmuizen met ofwel gevoed python-plasma of de gemaakte mix en kregen dezelfde resultaten.
Ze gaven de muizen niet het plasma in één keer, maar koppelden ze aan "minipompen", dus ontvingen ze gedurende een week lage doses van de vetzuurmix.
Ze ontdekten dat de muizenharten niet alleen aanzienlijk groeiden in het deel dat bloed pompt, maar ook de hartspiercelgrootte toenam. En dit gebeurde zonder een bijkomende toename van hartfibrose, die de hartspier verstijft en een teken van ziekte kan zijn. Er waren geen veranderingen in de lever of de skeletspieren.
Ze herhaalden de tests op gekweekte hartcellen van ratten en vonden dezelfde resultaten.
Eerste auteur Cecilia Riquelme, postdoctoraal onderzoeker van CU-Boulder, zei:
"We hebben ontdekt dat een combinatie van vetzuren gunstige hartgroei in levende organismen kan veroorzaken."
"Nu proberen we de moleculaire mechanismen achter het proces te begrijpen, in de hoop dat de resultaten zouden kunnen leiden tot nieuwe therapieën om de hartaandoeningen bij mensen te verbeteren," voegde ze eraan toe.
Leinwand is een expert in genetische hartziekten, waaronder hypertrofische cardiomyopathie, de belangrijkste oorzaak van een plotselinge dood bij jonge atleten. Ze legde uit dat er goede en slechte soorten hartgroei zijn: dat wat gebeurt bij hartaandoeningen, waarbij de hartspier dikker wordt, waardoor de hartkamers kleiner worden en het hart harder moet werken om bloed te pompen, en dat wat gebeurt als een resultaat van oefening, die het hart vergroot en gunstig is.
"Goed geconditioneerde sporters zoals de Olympische zwemmer Michael Phelps en wielrenner Lance Armstrong hebben een groot hart", zei Leinwand.
"Maar er zijn veel mensen die niet in staat zijn om te bewegen vanwege bestaande hartaandoeningen, dus het zou leuk zijn om een ??soort van behandeling te ontwikkelen om de gunstige groei van hartcellen te bevorderen," voegde ze eraan toe.
Toen ze eenmaal bevestigden dat iets in het bloedplasma van de python gunstige cardiale groei bevorderde, begonnen ze de moleculaire signalering te onderzoeken. Met behulp van gaschromatografie analyseerden ze eiwitten, lipiden, nucleïnezuren en peptiden in het plasma van de gevoede en de vastende pythons.
Uiteindelijk vonden ze een complex mengsel van circulerende vetzuren, waarvan de niveaus in verschillende patronen veranderden naarmate de spijsvertering volgde.
Leinwand zei dat ze ook de activering van signaalroutes in de cellen van pythonplasma hebben geïdentificeerd die als een soort verkeerslichtsysteem werken:
"We proberen te begrijpen hoe we door die signalen individuele hartcellen kunnen laten zien of ze een weg afleggen die pathologische gevolgen heeft, zoals ziekte of gunstige gevolgen, zoals lichaamsbeweging," zei ze.
Leinwand en collega's schrijven in hun Wetenschap papier:
"We ontdekten dat de hartgroei in pythons wordt gekenmerkt door myocythypertrofie in afwezigheid van celproliferatie en door activatie van fysiologische signaaltransductieroutes. Ondanks hoge niveaus van circulerende lipiden, accumuleert het postprandiale pythonhart geen triglyceriden of vetzuren. is robuuste activering van routes van vetzuurtransport en oxidatie gecombineerd met verhoogde expressie en activiteit van superoxide dismutase, een cardioprotectief enzym. "
De belangrijkste vetzuren in het fed python-plasma waren myristinezuur, palmitinezuur en palmitoleïnezuur. Van het enzym superoxide-dismutase is bekend dat het in veel organismen, waaronder mensen, cardioprotectief is, zei Leinwand.
Geschreven door Catharine Paddock PhD

7,5 miljoen Amerikaanse kinderen leven met een ouder met alcoholproblemen

Aan de hand van gegevens van een nationale enquête blijkt uit een nieuw rapport van de regering dat op donderdag 10,5 procent van de kinderen onder de 18 jaar (7,5 miljoen van deze populatie) in de VS woont bij een ouder die in het verleden een alcoholgebruiksstoornis heeft gehad jaar. Het rapport werd vrijgegeven om samen te vallen met de Children of Alcoholics Week, die loopt van 12 tot 18 februari.

(Health)

Simple Breath Test vindt tuberculose, longinfecties

Bacteriën die longinfecties zoals tuberculose (TB) veroorzaken, geven vluchtige organische stoffen vrij die in de uitgeademde lucht terechtkomen. Nu hebben wetenschappers de unieke 'chemische vingerafdrukken' van verschillende bacteriën in de longen geïdentificeerd op een manier die mogelijk de diagnose van dergelijke longinfecties mogelijk maakt via een snelle en eenvoudige ademtest.

(Health)