Sciencemag.cz
Doporučujeme
Dlouhodobý pobyt ve vysokohorském prostředí s nízkým obsahem kyslíku má protektivní účinky na činnost srdce. Srdeční buňky v takovém prostředí exprimují proteiny, jako je například HIF-1α, aby aktivovaly specifické geny a nastartovaly molekulární mechanismy na svoji ochranu. Nové výsledky z Oddělení vývojové kardiologie Fyziologického ústavu AV ČR odhalují, že přítomnost proteinu HIF-1α je klíčová pro aktivní odstraňování nefunkčních či nadbytečných mitochondrií, buněčných továren na energii. Odhalili jsme tak nový buněčný mechanismus, který pomáhá ochránit srdce před důsledky akutního infarktu myokardu.
Abychom prozkoumali zodpovědný mechanismus, provedli jsme studii s myšmi, které byly buď běžného typu (wild-type), nebo měly snížené hladiny proteinu HIF-1α. Některé myši byly vystaveny chronické hypoxii (dlouhodobému nedostatku kyslíku) po dobu čtyř týdnů, zatímco jiné zůstaly v normálních podmínkách. Jejich srdce byla následně vystavena ischemii a reperfuzi, což napodobovalo proces infarktu myokardu a následného obnovení krevního průtoku. Zjistili jsme, že myši vystavené nízkému obsahu kyslíku měly silnější srdce, které lépe odolalo poškození než ty, které touto adaptací neprošly. Dále jsme ukázali, že srdeční buňky těchto myší vykazovaly zásadní změny. Aktivně odstraňovaly poškozené mitochondrie v procesu zvaném mitofagie, aby zůstaly zdravé. Tyto změny neproběhly u myší se sníženou hladinou proteinu HIF-1α. Abychom zjistili, zda je tento „samočistící“ proces zásadní, zablokovali jsme u některých myší mitofagii. Zablokováním tohoto procesu výhody zmizely a srdce již nebyla chráněna, což naznačuje, že mitofagie je pro protektivní úlohu HIF-1α klíčová. Tento výzkum nám umožňuje lépe porozumět tomu, jak HIF-1α podporuje prospěšné procesy, které buňkám umožňují přežít při zvýšeném stresu. To otevírá cestu k novým léčebným postupům, jež by mohly pomoci srdci lépe odolávat nedostatku kyslíku u pacientů s ischemickou chorobou srdeční.
Reference: Alanova P. et al.: HIF-1α limits myocardial infarction by promoting mitophagy in mouse hearts adapted to chronic hypoxia. Acta Physiol (Oxf). 2024 Sep;240(9):e14202. https://doi.org/10.1111/apha.14202
