Сердечная недостаточность означает состояние, при котором сердечная мышца со временем становится ослабленной, что затрудняет сердцу перекачку крови по телу. Это прогрессирующее заболевание, которое начинается, когда сердце адаптируется к факторам, вызывающим стрессы, -- высокое кровяное давление, болезнь коронарных артерий или диабет, напр. -- чтобы выполнять работу соотв. образом. Это может приводить к дилятационной кардиомиопатии, при которой левый желудочек сердца (помповая камера) растягивается, увеличивается и истончается. В конечном итоге сердце не может вернуться к нормальной форме, в результате ухудшается его способность перекачивать кровь и это может приводить к нерегулярным сердцебиениям, кровяным сгусткам или даже к внезапной смерти.

Исследователи знают, что могут происходить изменения в экспрессии генов во время кардиомиопатии, но оставалось неясным, действительно ли эти изменения обуславливают снижение сердечной функции или эти изменения являются частью прогрессирования сердечной недостаточности. Лучшее понимание роли транскрипционных ко-факторов -- белков, которые являются ключевыми регуляторами и отвечают за экспрессию генов -- могут предоставить важную информацию о том, как возникает сердечная недостаточность.

"Ключевым вопросом является, как сердце от нормального состояния переходит к состоянию функциональной недостаточности после стрессов?" говорит Duane Hall.

"Известно, что многие гены экспрессируются во время сердечной недостаточности, которые присутствуют и в развивающемся сердце, так что в данном случае сердце может пытаться восстановить программы развития, чтобы адаптироваться к подобным нагрузкам," добавляет Chad Grueter. "Но мы до конца не понимаем, как осуществляет регуляции транскрипции генов, поэтому мы наблюдали, как экспрессия генов происходит посредством комплекса Mediator."

Grueter, Hall и коллеги исследовали выборки сердечной ткани от пациентов с сердечной недостаточностью и установили, что уровни белка Cdk8 в клетках сердечной мышцы повышены. Известно, что Cdk8 является частью комплекса Mediator и участвует в регуляции экспрессии тысяч генов, поэтому исследователи вызывали избыточную экспрессию этого белка в кардиальных клетках мышей. Увеличение уровней Cdk8 приводило к снижению функции сердца и к сердечной недостаточности у мышей.

Когда исследователи изучали клетки сердца мышей перед снижением клеточной функции, то они обнаружили, что более 3400 генов уже экспрессируется в виде профилей, сходных с таковыми в клетках сердца человека с дилятационной кардиомиопатией и недостаточностью сердца.

"Др. исследования увидели в нормализации сокращений и метаболизма возможное лечение сердечной недостаточности," говорит Hall. "Наше исследование явилось одним из первых, показавших, что иногда клеточное ядро способно само по себе вызывать структурные изменения, возникающие при сердечной недостаточности."

Результаты исследования подтвердили, что модификации экспрессии генов могут указать на путь превентивного лечения сердечной недостаточности.

"В терминах прогрессирования болезни, сердечная недостаточность является конечной стадией. Наше исследование подтвердило, что переход или 'переключение,' от подвергшегося стрессам, увеличенного сердца к сердечной недостаточности является ключевым," говорит Grueter. "Заглядывая вперед, мы надеемся, что сможем установить, смогут ли лекарства блокировать возникновение такого перехода."