Combinando instrumentos de investigação de genética, epigenética, transcriptomics e metabolômica, um grupo de pesquisa Duke Medicina identificou um novo caminho molecular envolvido em ataques cardíacos e morte por doença cardíaca.

Os investigadores descobriram que a tensão sobre um componente de células chamadas do retículo endoplasmático está associada com risco de futuros eventos cardíacos, e pode ser detectada em pedaços de detritos molecular que circulam no sangue. O autor sênior svati H. Shah, MD, professor associado de medicina e corpo docente no Instituto de Fisiologia Molecular na Universidade de Duke, disse:



"ER estresse há muito tem sido associada ao diabetes tipo 1 e doença de Parkinson, entre outros, mas esta é a primeira indicação de que ele está desempenhando um papel nos ataques cardíacos e morte por doença cardíaca comum. É também interessante que somos capazes de medir esse estresse ER em uma pequena gota de sangue, fornecendo uma maneira potencial para interceder e reduzir o risco de um grande evento cardiovascular. "

Mesmo após o mapeamento do genoma humano e a busca de traços genéticos associados a doença cardiovascular, os mecanismos subjacentes a susceptibilidade herdada para esta doença não são completamente compreendidos.

Focagem no Metabolomics

Shah disse que a equipe de pesquisa da Duke aproximarem usando uma variedade de métodos analíticos para medir mais de um milhão de pontos de dados em 3700 pacientes-lhes permitiu colmatar algumas das etapas que faltam que levam à doença cardiovascular, que é muitas vezes hereditária .

"Graças à genética, todos estão unidos ao compartilhar um trato", disse Shah. "Mas todo mundo sabe que se você tiver duas pessoas com a mesma característica, mas você está com sobrepeso, fumo e tem um mau caminho da vida, essa pessoa tem um caminho diferente que levou a doença cardíaca do que alguém que é peso normal, não fumar, comer direito e exercício ".

A equipe de Duke focada na intermediária entre genes e localização da doença. Isto resultou metabolomics- análise de metabolitos ou produtos químicos de rastreio, para a esquerda como subprodutos de processos celulares.

Usando marcadores de DNA e RNA, ER estresse foi descoberto o processo biológico responsável pelo aumento do risco de eventos de doença cardíaca. Crédito: Mark Dubowski para Duke Medicina

Entre um grupo de 3.700 pacientes para os quais estudo cateterismo cardíaco CATHGEN, Shah e colegas realizaram uma análise de todo o genoma dos níveis de metabólitos específicos que haviam sido previamente identificados como preditores de doença cardiovascular.

Pista metabólitos

Em seu trabalho anterior, os pesquisadores marcaram esses metabólitos como marcadores para doença cardiovascular, mas não sabia como foram criados ou que os caminhos biológicos subjacentes eram.

O estudo atual respondeu a essa pergunta, achando que estes genes estavam directamente relacionados com o stress do ER, que ocorre quando a organela retículo endoplasmático torna-se sobrecarregados em seu trabalho gerenciar o excesso de proteínas celulares e danificados.

Shah e seus colegas, em seguida, teve uma abordagem epigenética e transcriptomic para determinar o que as diferenças foram entre pacientes com níveis elevados ou baixos de metabolitos. Mais uma vez, o caminho estresse ER veio como um componente-chave.

"Usando a abordagem" omics 'este multi-plataforma, identificamos estas variantes genéticas associadas a novos níveis de metabolitos e doença cardiovascular em si ", disse Shah. "Nós não acreditamos que os mesmos metabolitos estão causando ataques cardíacos, o que poderia ser apenas produtos de um processo de desregulação que as pessoas são geneticamente suscetíveis a, mas isso é algo que temos que estudar."

William E. Kraus et ai.
Metabolomics Mapeamento de locos de características quantitativas envolvido no proteassoma ubiquitina Doenças Cardiovasculares Patogênese
PLoS Genetics.