心脏衰弱导致大脑受损

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信用:未提出/ CC0公共领域

心脏问题导致大脑记忆中心的受干扰活动,从中产生认知缺陷。德国神经退行性疾病(DZNE)的研究人员,大学医疗中心Göttingen(UMG)和德国心血管研究中心(DZHK)基于实验室研究来到了这一结论。他们认为,他们已经找到了心脏问题痴呆风险增加的可能原因。在小鼠中,已知影响基因活性的特定药物缓解了精神缺陷。所涉及的专家认为这些结果是疗法的潜在方法。研究数据在科学期刊上发表EMBO分子医学

在德国,大约有400万人受到影响他们的心肌太虚弱,无法将足够的血液输送到全身,因此会异常增大。身体健康和生活质量因此受到影响。此外,受影响的人患痴呆症的风险增加。“有心脏病和心力衰竭的人可能会经历明显的认知缺陷,并增加患阿尔茨海默病的风险。”可能的原因包括大脑的血液供应受损和海马体的功能障碍,海马体是记忆的控制中心,”André Fischer解释道,他是DZNE Göttingen网站的研究小组组长,UMG精神病学和心理治疗系的教授。“然而,目前还缺乏有效治疗患有认知障碍的人的疗法。这是因为目前还完全不清楚哪些缺陷是由神经元触发的。目前还没有这方面的数据。”

强调细胞

现在,由AndréFischer教授和Karl Toischer教授领导的团队(在Umg和Dzhk的哥廷根网站的心脏病学和气球的诊所)首次在此主题上提出调查结果。研究人员观察到由于心脏问题,海马在海马中产生的基因活性受损。“在记忆测试中,心力衰竭的小鼠比健康的伴侣显着差,”菲舍尔解释说。“然后我们检查了海马的神经元。在心力衰竭的小鼠中,我们发现细胞应激途径和神经元的改变基因活性。”

紧绕组

老鼠和人类的基因组大约有20000个。然而,在任何给定的细胞中,可以说只有一部分是活跃的,被激活的。这不仅仅是开或关的状态:活动可以强也可以弱。除其他因素外,这取决于DNA(携带基因组的线状分子)缠绕的紧密程度以及其上的基因的可及性。老鼠和人类的DNA都超过一米长。但在细胞中,分子排列得非常紧密,可以与细胞核相匹配。“基因只有在能够进入细胞机制时才能被激活。为了达到这一目的,DNA在相关部位的缠绕要稍微松散一些。这类似于一个纱线球,上面有圈。”费舍尔说。在目前的研究中,研究人员发现,与健康伴侣相比,患有心脏病的老鼠神经元中的DNA缠绕得更紧密。 Various genes important for hippocampal function were therefore less active than in healthy mice.

一种改善记忆的药物

科学家认为组蛋白的化学变化是绕组紧张的原因。组蛋白是特殊的蛋白质:DNA周围缠绕在一起,就像围绕螺纹轴的纱线一样。Fischer的研究小组一直在研究组蛋白和其他影响基因活动的作用者,这些球员在它们被称为表观遗传机制的情况下影响基因活动。在这种情况下,研究人员也在调查药物。在以前的研究中,他们能够表明癌症药物vorinostat可以减轻遗传驱动以及小鼠中的年龄相关的记忆问题。目前,在DZNE的临床试验中,正在研究vorinostat进行阿尔茨海默氏症的治疗。在目前的研究中,科学家用这种药物治疗了心力衰竭的小鼠。他们发现心脏的泵送能力没有显着变化,但内存性能得到了改善。

跨学科合作

“Vorinostat已被证明对组蛋白起作用,从而对基因活性起作用。因此,我们的研究为心脏问题后导致认知功能障碍的分子过程提供了初步线索,并指出了潜在的治疗方法。”“然而,事实上,我们还不明白为什么心力衰竭会导致海马体中的基因活动紊乱。供血不足对大脑有什么作用?受伤的心脏会释放影响组蛋白的物质吗?我们打算在患有问题。与我们目前的研究一样,这涉及神经科学和心脏病研究的专家,我们的目标是以跨学科的方式解决这些问题。“


进一步探索

铁释放可能导致心力衰竭时细胞死亡

更多信息:Md Rezaul Islam等人,表观遗传基因表达将心脏衰竭与记忆损伤联系起来,EMBO分子医学(2021)。DOI:10.15252 / emmm.201911900
信息信息: EMBO分子医学

引文心脏虚弱大脑受损(2021年2月26日
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