החלבון שמשפר את יכולת הלב לתקן את עצמו לאחר אוטם שריר הלב

לחלבון GPNMB יש תפקיד קריטי בהחלמה של הלב לאחר אוטם שריר הלב. כך עולה ממחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת Nature Cardiovascular Research. המחקר, שנערך באוניברסיטת קליפורניה (UCLA), מציע תובנות חדשות שעשויות להוביל לפיתוח טיפולים חדשניים למניעת אי ספיקת לב.

מחלות לב וכלי דם, שאי ספיקת לב היא סיבוך מאוחר שלהן, אחראיות לכשליש מכלל מקרי המוות בעולם. למרות שכיחותן, אין כיום טיפולים זמינים המשפרים ישירות את יכולת הלב לתקן את עצמו לאחר התקף לב.

התקפי לב גורמים להיחלשות שריר הלב ולהיווצרות רקמת צלקת, המפחיתה את יכולת הלב לפמפם דם ביעילות. למרות שהצלקת הראשונית חיונית לשמירה על מבנה הלב, נוכחותה הקבועה מעמיסה על שריר הלב ועלולה להוביל להתפתחות אי ספיקת לב.

החוקרים גילו כי רמות החלבון GPNMBי(glycoprotein non-metastatic melanoma protein B) עולות בלב לאחר אוטם שריר הלב. החלבון מופרש על ידי מקרופאגים, המגיעים ממח העצם לאזור הפגיעה בלב, כלומר הוא אינו מיוצר על ידי הלב אלא על ידי תאי דלקת ממקור מח העצם.

במחקר שערכו במודלים של עכברים נצפה כי עכברים החסרים את הגן המקודד ל-GPNMB הראו תוצאות גרועות משמעותית לאחר התקף לב, כולל שיעור גבוה של קרעים בלב. לעומת זאת, עכברים עם ביטוי נורמלי של החלבון, שקיבלו מנה נוספת של החלבון GPNMB, הראו שיפור בתפקוד הלב והפחתה בהיווצרות צלקת.

ארבעה שבועות לאחר התקף לב מדומה, 67% מהעכברים החסרים את הגן ל-GPNMB פיתחו פיברוזיס חמור (הצטלקות), בהשוואה ל-8% בלבד מהעכברים בקבוצת הביקורת.

בכתבה על המחקר באתר Science Daily מתוארות השיטות בהן השתמשו החוקרים, כולל מעקב אחרי שושלות תאים והשתלות מח עצם כדי לגלות שמקרופאגים שמקורם במח העצם הם המקור העיקרי ל-GPNMB בלבבות פגועים. הם גם השתמשו בטכנולוגיית RNA-seq ברמת התא הבודד כדי להראות ש-GPNMB מגביר את התכווצות תאי השריר ומפחית את הפעלת הפיברובלסטים.

בנוסף לזיהוי החלבון GPNMB כמולקולת איתות עם השפעות על סוגי תאים שונים, החוקרים גילו כי הוא נקשר לקולטן GPR39, שנחשב עד כה לקולטן יתום - כלומר קולטן שהחלבון הנקשר אליו לא היה ידוע. האינטראקציה הזו מפעילה מפל של אותות המקדמים התחדשות רקמות ומגבילים היווצרות צלקות. החלבון משפר את התכווצות תאי השריר ומפחית את הפעלת הפיברובלסטים, התאים האחראים על יצירת רקמת הצלקת.

החוקרים מציינים כי חלבון GPNMB יכול לשמש כסמן ביולוגי לניבוי תוצאות בחולים עם אי ספיקת לב. בנוסף, טיפולים המבוססים על החלבון או הקולטן שלו עשויים לשפר את יכולת הריפוי העצמי של הלב. המחקר מציע אסטרטגיה טיפולית חדשה להגבלת היווצרות צלקות, לשיפור תפקוד הלב ולמניעת אי ספיקת לב.

המחקר גם פותח אפיקים חדשים למחקר ופיתוח טיפולים באיברים נוספים. כיוון שהחלבון GPNMB מתבטא ברקמות שונות בגוף, החוקרים מתכננים לחקור את תפקידו בתהליכי ריפוי במוח, בכליות ובאיברים אחרים הנפגעים מחוסר חמצן. עם זאת הפוטנציאל הטיפולי של GPNMB נמצא עדיין בשלב המחקר הפרה-קליני ודורש מחקרים נוספים להערכת בטיחות ויעילות בבני אדם.