Gagal jantung: Obat baru dapat menghentikan penyakit dan meningkatkan fungsi jantung
Gagal jantung terjadi ketika jantung kehilangan kemampuannya untuk memompa darah secara efektif. Perawatan saat ini dapat memperlambat atau menghentikan penyakit menjadi lebih buruk, tetapi tidak dapat menurunkannya. Sekarang, para ilmuwan telah merancang molekul yang tidak hanya dapat mengekang gagal jantung tetapi juga meningkatkan kemampuan jantung untuk memompa darah.
Para peneliti di Brazil dan Amerika Serikat yang mengembangkan dan menguji obat eksperimental menamakannya "SAMβA," yang merupakan kependekan dari "antagonis selektif asosiasi mitofusin 1-β2PKC."
Ketika para peneliti memberikannya kepada tikus yang mengalami gagal jantung, molekul tersebut tidak hanya menghentikan perkembangan penyakit tetapi juga mengurangi keparahannya dengan meningkatkan kemampuan otot jantung untuk berkontraksi.
Jurnal Komunikasi Alam sekarang telah menerbitkan sebuah makalah tentang bagaimana para peneliti mengembangkan SAMβA dan mengujinya pada sel jantung dan model gagal jantung hewan pengerat.
“Obat yang digunakan saat ini,” kata penulis studi pertama Julio C. B. Ferreira, yang merupakan profesor di Institut Ilmu Biomedis di Universitas São Paulo di Brasil, “menghentikan perkembangan penyakit tetapi tidak pernah membuatnya mundur.”
SAMβA bekerja dengan memblokir interaksi spesifik antara protein mitofusin 1 (Mfn1) dan beta II protein kinase C (β2PKC) yang hubungannya merusak mitokondria dalam sel otot jantung, menyebabkan sel mati. Mitokondria adalah kompartemen kecil di dalam badan sel yang membuat energi kimiawi sel perlu berfungsi dan hidup.
“Kami menunjukkan bahwa dengan mengatur interaksi khusus ini, kami dapat menghentikan perkembangan dan membuat penyakit menurun ke tahap yang tidak terlalu parah,” jelas Prof. Ferreira.
Gagal jantung dan penyebabnya
Menurut angka terbaru dari Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit (CDC), pada tahun 2016 ada sekitar 5,7 juta orang di Amerika Serikat yang hidup dengan gagal jantung.
Organ dan jaringan tubuh membutuhkan suplai darah yang kaya oksigen dan nutrisi secara konstan agar dapat berfungsi dan tetap sehat.
Gagal jantung muncul ketika kemampuan jantung untuk memompa darah tidak sesuai dengan kebutuhan tubuh.
Dalam jantung yang sehat, otot jantung berkontraksi dan memompa darah yang baru beroksigen ke dalam aorta dari mana ia mengalir ke seluruh tubuh.
Pada penderita gagal jantung, otot jantung lemah atau rusak dan tidak berkontraksi sepenuhnya, meninggalkan beberapa darah yang tertinggal di dalam organ.
Orang dengan gagal jantung sering merasa lelah dan lelah serta mungkin mengalami sesak napas saat menjalani kehidupan sehari-hari. Mereka juga bisa kesulitan bernapas saat berbaring, dan mereka bisa menambah berat badan karena pembengkakan di perut, pergelangan kaki, kaki, atau tungkai.
Penyebab paling umum dari gagal jantung adalah penyakit dan kondisi yang melemahkan atau merusak jantung. Ini termasuk penyakit arteri koroner, serangan jantung, tekanan darah tinggi, dan diabetes.
SAMβA 'selektif'
Gagal jantung memproduksi protein β2PKC secara berlebihan. Penelitian sebelumnya oleh beberapa peneliti di Brazil telah menunjukkan bahwa pemblokiran protein meningkatkan fungsi jantung pada orang dengan gagal jantung.
Namun, sementara penghambat β2PKC yang mereka gunakan meningkatkan fungsi jantung, ia juga menghentikan protein untuk melakukan hal-hal lain yang membantu jantung.
Studi baru menunjukkan bahwa SAMβA "lebih selektif". Itu hanya memblokir satu interaksi spesifik, dan itu adalah interaksi yang dimiliki β2PKC dengan Mfn1 - interaksi yang mempengaruhi fungsi mitokondria. Itu tidak mempengaruhi interaksi lain β2PKC.
Untuk menunjukkan hal ini, tim melakukan serangkaian tes pada sel, hewan pengerat, dan sampel jaringan jantung dari penderita gagal jantung.
Ini mengungkapkan bahwa β2PKC menumpuk di dinding luar mitokondria dan secara kimiawi mengubah fungsi Mfn1 dengan menambahkan gugus fosfat ke dalamnya. Hal ini menyebabkan "penumpukan mitokondria yang terfragmentasi dan disfungsional pada gagal jantung," catat penulis penelitian.
Ilmuwan menyebut proses di mana β2PKC mengubah fosforilasi Mfn1, dan ini adalah salah satu mekanisme "paling umum" dalam sel untuk mengubah fungsi protein.
Tim bereksperimen dengan berbagai senyawa untuk menemukan kandidat molekul yang dapat memblokir interaksi antara β2PKC dan Mfn1 ini untuk mencegah kerusakan mitokondria.
Mereka mengidentifikasi enam molekul yang dapat memblokir interaksi β2PKC-Mfn1, tetapi dari ini, hanya SAMβA yang melakukannya dengan cara yang tidak mempengaruhi interaksi lain β2PKC.
Tes menggunakan sel jantung manusia menunjukkan bahwa, seperti obat yang sudah digunakan untuk pengobatan gagal jantung, SAMβA dapat mengekang perkembangan penyakit.
Namun, tidak seperti pengobatan konvensional, banyak di antaranya telah ada sejak 1980-an, SAMβA melangkah lebih jauh: meningkatkan kemampuan sel jantung untuk berkontraksi, yang penting untuk pemompaan darah yang efektif.
Para peneliti mengamati bahwa SAMβA juga mengurangi penanda stres oksidatif di sel jantung. Stres oksidatif dapat memicu kematian sel jika sel tidak dapat bertahan melawannya.
Dalam serangkaian tes terakhir, tim tersebut menyebabkan gagal jantung pada tikus dengan memicu serangan jantung. Berbeda dengan tikus yang menerima plasebo, tikus yang menerima SAMβA berhenti menunjukkan tanda-tanda gagal jantung dan menunjukkan peningkatan fungsi jantung.
Untuk membuat kemajuan menuju pengobatan klinis, tim lain sekarang perlu menguji molekul tersebut secara mandiri. Ada juga kebutuhan untuk memeriksa kompatibilitasnya dengan obat gagal jantung lainnya.
“Validasi dan reproduksi temuan kami oleh kelompok lain sangat penting untuk proses pengembangan SAMβA untuk digunakan dalam mengobati gagal jantung. Kami akan mencari mitra di sektor swasta dan publik untuk tujuan ini. "
Prof. Julio C. B. Ferreira
