Kalp hücrelerinde erken stresin izleri haftalar sonra bile koruyucu etki gösterdi

ABD'nin önde gelen araştırma merkezlerinden Salk Biyolojik Araştırmalar Enstitüsü'nde gerçekleştirilen yeni bir çalışma, kemoterapi sırasında kalp hücrelerinin korunmasında mitokondri kaynaklı kısa süreli stresin önemli bir rol oynayabileceğini gösterdi. Araştırmada, farelerde doğum öncesi dönemde mitokondrilere uygulanan geçici stresin, daha sonraki yaşamda kalp dokusunun kemoterapiye karşı direnç kazandığı saptandı. Bilim insanları, bu yöntemin kalp kası hücrelerinde kalıcı koruyucu etkiler yarattığını ve özellikle doxorubicin gibi kalp üzerinde toksik etkileri bilinen ilaçların yol açtığı hasarı belirgin şekilde azalttığını belirtti.

Profesör Shadel: 'Mitokondri stresi kalp sağlığını güçlendirdi'

Salk Enstitüsü'nden Profesör Gerald Shadel ve ekibi, mitokondrilerin stres altında gösterdiği tepkileri yıllardır inceliyor. Araştırma kapsamında, hamile farelere doğumdan önceki dönemde doxycycline verildi. Bu uygulama, mitokondride süperoksit temizliğinde görevli SOD2 enzimini geçici olarak azalttı ve mitokondrilerde kısa süreli oksidatif stres oluşmasına yol açtı. SOD2 seviyesi doğumdan sonra hızla normale döndü; ancak farelerin kalp hücrelerinde enerji üretimi, antioksidan savunma ve yağ kullanımıyla ilişkili 201 genin ifadesinde kalıcı değişiklikler gözlendi. Ayrıca, bu hücrelerde mitokondri proteinlerinde artış ve daha güçlü antioksidan sistemler tespit edildi. Araştırma ekibi, bu değişikliklerin kalp kasının normal koşullarda sağlıklı kalmasını sağladığını ve herhangi bir yapısal bozulma ya da pompalama işlevi kaybına yol açmadığını vurguladı.

Doxorubicin ile yapılan testlerde kalp hasarı azaldı

Kemoterapinin kalp üzerindeki etkilerini değerlendirmek için, araştırmacılar yetişkin farelere doxorubicin uyguladı. İlk deneyde dişi farelere kilogram başına 25 miligram gibi yüksek bir doz verildi ve 48 saat sonra kalp dokuları incelendi. Kontrol grubundaki farelerde kalp yaralanmasına dair belirgin bulgular ortaya çıkarken, doğum öncesi mitokondriyal stres yaşayan farelerde bu hasarın çok daha az olduğu saptandı. Bu grupta kalp kası hücreleri daha fazla mitokondriyal protein tuttu ve yağ hasarı daha düşük seviyede kaldı. Ayrıca, genetik analizlerde kalp yaralanmasıyla bağlantılı genlerin kontrol grubuna göre daha az aktive olduğu belirlendi. Araştırmacılar, bu bulguların kemoterapi sırasında kalp dokusunun korunmasında mitokondriyal stresin potansiyel bir savunma mekanizması olabileceğine işaret etti.

Uzun süreli kemoterapide de koruyucu etki devam etti

Deneyler, yalnızca tek seferlik yüksek dozla sınırlı kalmadı. Araştırmacılar, farelere dört hafta boyunca haftada bir kez kilogram başına 5 miligram doxorubicin vererek, tekrarlayan kemoterapi maruziyetini taklit etti. Bu uzun süreli tedavi sonucunda, kontrol farelerinde kalp kası hücrelerinde küçülme, pompalama gücünde azalma, skar dokusu oluşumu ve mitokondri kaybı gözlendi. Buna karşın, doğum öncesi mitokondriyal stres uygulanan farelerde bu olumsuz etkiler çok daha hafif şekilde ortaya çıktı. Kalp fonksiyonlarındaki düşüş minimal seviyede kaldı ve kalp dokusu büyük ölçüde korundu. Özellikle erkek farelerde de benzer koruyucu etkinin devam ettiği görüldü. Araştırmacılar, erkek farelerin ilk yüksek doz doxorubicin deneylerinde daha yüksek ölüm oranına sahip olması nedeniyle bu grupta uzun süreli kemoterapi etkilerini özellikle inceledi.