Pythons pralles Herz bietet Anhaltspunkte für die Behandlung von Herzerkrankungen

Die burmesische Python ist eine bemerkenswerte Kreatur: Sie isst ein Jahr lang nicht mit wenigen negativen Auswirkungen und schluckt Beute wie Hirsche mit einer Körpermasse, die sich 100% ihrer eigenen nähert. Wenn es dies tut, schwillt sein Herz in den folgenden 72 Stunden um bis zu 40% an. Jetzt haben Wissenschaftler der Universität von Colorado Boulder herausgefunden, dass große Mengen von Fettsäuren, die im Blutkreislauf von Pythons zirkulieren, während sie sich ernähren, gesundes Herzwachstum fördern, und dies könnte einige Hinweise für die Behandlung menschlicher Herzkrankheit bieten.
Leslie Leinwand und ihr Forscherteam an der Universität von Colorado Boulder (CU Boulder) in den USA fanden heraus, dass die Menge an Triglyceriden, dem Hauptbestandteil natürlicher Fette und Öle, im Blutstrom der birmanischen Pythons um mehr als das 50-fache im Blut ansteigen kann nur 24 Stunden nach dem Essen.
Sie können ihre Ergebnisse online in der Ausgabe vom 28. Oktober lesen Wissenschaft, wo sie beschreiben, wie trotz des massiven Anstiegs der Fettsäuren in der Blutbahn der Python keine Hinweise auf Fett im Herzen gefunden werden konnten. Sie fanden jedoch eine erhöhte Aktivität in einem wichtigen Enzym, von dem bekannt ist, dass es das Herz vor Schäden schützt.
Leinwand, Inhaber eines Marsico-Stiftungslehrstuhls für Exzellenz an der CU-Boulder und Professor für Molekulare, Zelluläre und Entwicklungsbiologische Abteilung und Chief Scientific Officer des CU's Biofrontiers Institute, sagte der Presse:
"Wenn ein Python frisst, passiert etwas Außergewöhnliches. Sein Stoffwechsel erhöht sich um mehr als das 40fache und die Größe seiner Organe nimmt durch das Aufbauen von neuem Gewebe, das während des Verdauungsprozesses wieder abgebaut wird, signifikant zu."
Für ihre Studie untersuchten Leinwand und Kollegen die molekularen Mechanismen hinter dem bemerkenswerten physiologischen Herzwachstum des Reptils. Ihr Ziel war es, herauszufinden, was für das Säugetierherz anwendbar sein könnte.
Zuerst identifizierten sie die chemische Zusammensetzung des Blutplasmas in Pythons, die gefüttert worden waren. Dann injizierten sie Pythons, die seit einiger Zeit entweder mit dem gleichen Blutplasma wie im Blut von Pythons, die sich ernähren, nicht gegessen hatten, oder mit einem zusammengesetzten Fettsäuremix, den sie entwickelten, um ein solches Plasma nachzuahmen.
Sie fanden heraus, dass in beiden Fällen das Herz des Pythons wuchs und Anzeichen für die Gesundheit des Herzens zeigten.
Um dann die Wirkung bei Säugetieren zu testen, injizierten sie Labormäuse entweder mit Fütterpythonplasma oder dem erfundenen Gemisch und erzielten die gleichen Ergebnisse.
Sie verabreichten den Mäusen das Plasma nicht auf einmal, sondern schlossen sie an "Minipumpen" an, so dass sie über eine Woche lang niedrige Dosen des Fettsäuremix erhielten.
Sie fanden heraus, dass die Mausherzen nicht nur in dem Teil, der Blut pumpt, sondern auch in der Herzmuskelzellgröße signifikant anwuchs. Und dies geschah ohne begleitende Zunahme der Herzfibrose, die den Herzmuskel versteift und ein Zeichen von Krankheit sein kann. Es gab keine Veränderungen in der Leber oder den Skelettmuskeln.
Sie wiederholten die Tests an kultivierten Rattenherzzellen und fanden die gleichen Ergebnisse.
Die Erstautorin Cecilia Riquelme, CU-Boulder-Postdoktorandin, sagte:
"Wir fanden heraus, dass eine Kombination von Fettsäuren ein günstiges Herzwachstum in lebenden Organismen induzieren kann."
"Jetzt versuchen wir, die molekularen Mechanismen hinter dem Prozess zu verstehen, in der Hoffnung, dass die Ergebnisse zu neuen Therapien führen können, die die Herzkrankheit beim Menschen verbessern", fügte sie hinzu.
Leinwand ist ein Experte für genetische Herzerkrankungen einschließlich hypertropher Kardiomyopathie, die führende Ursache für plötzlichen Tod bei jungen Athleten. Sie erklärte, dass es gute und schlechte Arten von Herzwachstum gibt: das, was bei Herzerkrankungen auftritt, wo der Herzmuskel sich verdickt, die Größe der Herzkammern verringert und das Herz härter arbeiten lässt, um Blut zu pumpen, und das, was auftritt Ergebnis der Übung, die das Herz vergrößert und vorteilhaft ist.
"Gut trainierte Athleten wie der Olympia-Schwimmer Michael Phelps und der Radfahrer Lance Armstrong haben große Herzen", sagte Leinwand.
"Aber es gibt viele Menschen, die aufgrund bestehender Herzkrankheiten nicht trainieren können, daher wäre es schön, eine Art Behandlung zu entwickeln, um das günstige Wachstum der Herzzellen zu fördern", fügte sie hinzu.
Sobald sie bestätigten, dass etwas im Blutplasma des Pythons ein günstiges Herzwachstum förderte, begannen sie, die molekulare Signalgebung zu untersuchen. Mit Hilfe der Gaschromatographie analysierten sie Proteine, Lipide, Nukleinsäuren und Peptide im Plasma der Fütterung und der Fastenpythons.
Sie fanden schließlich eine komplexe Mischung von zirkulierenden Fettsäuren, deren Niveaus sich in verschiedenen Mustern änderten, als die Verdauung folgte.
Leinwand sagte, sie identifizierten auch die Aktivierung von Signalwegen in den Zellen von Pythonplasma, die als eine Art Ampelsystem fungieren:
"Wir versuchen zu verstehen, wie man diese Signale dazu bringt, einzelnen Herzzellen zu sagen, ob sie einen Weg mit pathologischen Folgen wie Krankheit oder nützliche Konsequenzen wie Bewegung gehen", sagte sie.
Leinwand und Kollegen schreiben in ihrem Wissenschaft Papier:
"Wir fanden heraus, dass das Herzwachstum in Pythons durch Myozytenhypertrophie in Abwesenheit von Zellproliferation und durch Aktivierung von physiologischen Signaltransduktionswegen gekennzeichnet ist. Trotz hoher Konzentrationen zirkulierender Lipide sammelt das postprandiale Pythonherz keine Triglyceride oder Fettsäuren an. Stattdessen dort ist eine robuste Aktivierung von Stoffwechselwegen von Fettsäuretransport und -oxidation kombiniert mit erhöhter Expression und Aktivität von Superoxid-Dismutase, einem kardioprotektiven Enzym. "
Die wichtigsten Fettsäuren im Fütterungspythonplasma waren Myristinsäure, Palmitinsäure und Palmitoleinsäure. Es ist bekannt, dass das Enzym Superoxiddismutase in vielen Organismen, einschließlich Menschen, kardioprotektiv ist, sagte Leinwand.
Geschrieben von Catharine Paddock

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