Внезапная остановка сердца у внешне абсолютно здоровых и крепких спортсменов — это трагедия, которая часто остается загадкой для медиков. Так, например, за последние годы россиян потрясла череда трагедий: уход из жизни 22-летнего пятиборца Александра Кукарина, гибель 33-летнего хоккеиста Кирилла Лебедева... Они были полны сил, но их сердца остановились внезапно. Новые данные, полученные международной группой исследователей из Бирмингемского университета и опубликованные в издании Nature Communications, проливают свет на истинные причины внезапной смерти молодых людей.
Ученые установили, что причина кроется во множестве вариаций генов, которые можно назвать своеобразными опечатками в тексте нашей ДНК. Эти дефекты запускают развитие гипертрофической кардиомиопатии — утолщения стенок сердечной мышцы, которое является одной из главных причин гибели атлетов прямо во время соревнований или тренировок.
В центре внимания специалистов оказался белок альфа-актинин-2 (ACTN2), играющий роль каркаса внутри клеток миокарда. Ранее было известно, что нарушения в структуре этого белка связаны с болезнью, но механизм того, как именно эти сбои приводят к фатальному исходу, оставался неясным. В ходе текущей работы биологи выявили семнадцать конкретных мутаций в гене ACTN2. Каждая из них действует по-своему: одни искажения делают молекулу белка нестабильной, другие заставляют ее части склеиваться друг с другом, а третьи мешают ей связываться с "партнерами" внутри клетки.
Выяснилось, что масштаб бедствия напрямую зависит от расположения ошибки. Ключевой зоной стал актиновый связывающий домен — участок, отвечающий за взаимодействие белка с другими элементами клеточного скелета. Именно повреждения в этой критической точке чаще всего приводили к структурным поломкам сердца.
По словам профессора молекулярной кардиологии Кати Геммлих, данное состояние опасно тем, что поражает людей, не имеющих видимых проблем со здоровьем. Последствия могут быть сокрушительными. Понимание того, как конкретные белковые молекулы меняют геометрию и работу сердца, позволит мировому научному сообществу найти способы устранения этих врожденных слабостей.
Доцент Фияз Мохаммед подчеркнул практическую ценность метода. Разработанный алгоритм анализа легко воспроизвести в других лабораториях. Это поможет врачам точнее расшифровывать результаты генетических тестов пациентов, определяя, является ли найденная аномалия действительно опасной или же она безвредна.
Исследователи отмечают главную сложность таких диагнозов: наследственные болезни сердца вызваны множеством мелких "правок" в ДНК, и понять, какая из них стала роковой, крайне трудно. Команда применила системный подход, используя разные лабораторные техники, чтобы отделить опасные мутации от нейтральных. В перспективе это поддержит создание таргетных лекарств для лечения гипертрофической кардиомиопатии.
Изображение: разработано Мagnific.
