บทความอายุยืน

การสนับสนุนหัวใจที่แข็งแกร่งด้วย Sirtuins: การลดลงของโปรตีน Sirtuin สองชนิดส่งผลต่อการทำงานของหัวใจตามอายุอย่างไร

การสนับสนุนหัวใจที่แข็งแกร่งด้วย Sirtuins: การลดลงของโปรตีน Sirtuin สองชนิดส่งผลต่อการทำงานของหัวใจตามอายุอย่างไร

มีเพียงประมาณครึ่งหนึ่งของประชากรผู้ใหญ่ชาวอเมริกันเท่านั้นที่ประสบปัญหาการทำงานของหัวใจที่แข็งแรง แพทย์และนักวิจัยจำนวนมากกำลังมองหาวิธีที่จะช่วยสนับสนุนสุขภาพหัวใจและหลอดเลือดในพวกเราอีกห้าสิบเปอร์เซ็นต์ แม้ว่าปัจจัยในการดำเนินชีวิต เช่น โภชนาการ การออกกำลังกาย และการจัดการความเครียด มักมุ่งเป้าไปที่วิธีการป้องกันความผิดปกติของหัวใจ แต่งานวิจัยที่กำลังมาแรงก็คือว่าส่วนประกอบของเซลล์บางอย่างของหัวใจมีการเปลี่ยนแปลงภายในอย่างไรเมื่อเราอายุมากขึ้น  

ส่วนประกอบสองอย่างเหล่านี้ ได้แก่ ไมโตคอนเดรีย ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานของเซลล์ของเรา และโปรตีนเซอร์ทูอิน ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการควบคุมสุขภาพของเซลล์และกระบวนการชรา ในการศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์ใน ริ้วรอยก่อนวัย เซลล์, ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยเซาท์ฟลอริดาพบว่า SIRT1 และ SIRT3 สองตัวมีส่วนเกี่ยวข้องอย่างมากในการรักษาการทำงานของหัวใจ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออายุมากขึ้นหรือเพื่อตอบสนองต่อความเครียด การศึกษาที่ส่องสว่างนี้เขียนโดย Zhang และเพื่อนร่วมงานสามารถเปิดประตูสู่การใช้โปรตีนป้องกันหัวใจเหล่านี้เป็นเป้าหมายในการรักษาสำหรับชาวอเมริกาครึ่งหนึ่งที่กำลังดิ้นรนเพื่อสนับสนุนสุขภาพหัวใจที่แข็งแรง 

Sirtuins สนับสนุนสุขภาพของหัวใจอย่างไร

Sirtuins สนับสนุนสุขภาพของหัวใจอย่างไร

นอกเหนือจากการสนับสนุนสุขภาพของเซลล์แล้ว ตระกูล sirtuin ยังทำหน้าที่เป็นเอนไซม์ซ่อมแซม dna ที่เสียหาย เพิ่มกิจกรรมและการทำงานของไมโตคอนเดรีย เพิ่มเส้นทางการต้านอนุมูลอิสระ ตลอดจนตอบสนองและปรับให้เข้ากับความเครียดของเซลล์ sirtuins ขึ้นอยู่กับ nad+ (นิโคตินาไมด์ อะดีนีน ไดนิวคลีโอไทด์) ซึ่งเป็นโคเอ็นไซม์สำคัญที่ทุกเซลล์ในร่างกายเราต้องการ อย่างไรก็ตาม ระดับ nad+ จะลดลงตามธรรมชาติตามอายุ และการทำงานของเซอร์ทูอินก็จะลดลงตามไปด้วย 

แม้ว่าจะมีเจ็ด sirtuins แต่ผู้เล่นหลักสองคนที่เชื่อมโยงกับสุขภาพของหัวใจคือ sirt1 และ sirt3 โปรตีนเหล่านี้ช่วยปกป้องเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจที่เรียกว่า cardiomyocytes จากความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น การสะสมของโมเลกุลที่สร้างความเสียหายที่เรียกว่าอนุมูลอิสระหรือสายพันธุ์ออกซิเจนปฏิกิริยา (ros) และควบคุมว่าหัวใจหดตัวได้ดีเพียงใด 

เซอร์ทูอินทั้งสองนี้มีส่วนเกี่ยวข้องอย่างมากต่อการทำงานของไมโตคอนเดรียในหัวใจ แม้ว่าเซลล์ทั้งหมดต้องการไมโตคอนเดรียในการทำงาน แต่คาร์ดิโอไมโอไซต์ก็มีแหล่งพลังงานมากกว่าเซลล์อื่น ๆ เนื่องจากหัวใจต้องการพลังงานจำนวนมากในการสูบฉีดเลือดไปทั่วร่างกายอย่างต่อเนื่อง 

เนื่องจากความต้องการพลังงานที่สูงเหล่านี้ ความสามารถของ sirtuins เพื่อรองรับการทำงานของไมโตคอนเดรียและการผลิต atp (พลังงาน) จึงเป็นกลไกหลักในการปกป้องหัวใจ อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้จะทำงานผิดปกติตามอายุเนื่องจากความจุของเซอร์ทูอินลดลง ในฐานะผู้เขียนหลักของการศึกษานี้ ji li, ph.d., ศาสตราจารย์ด้านศัลยกรรมใน usf health morsani college of medicine รัฐ ของกระบวนการนี้ "คุณต้องมี SIRT1 และ SIRT3 ที่แข็งแกร่งเพื่อรักษาพลวัตของไมโตคอนเดรียในหัวใจให้แข็งแรง มิฉะนั้น ฟังก์ชั่นการสูบฉีดของหัวใจจะอ่อนแอ"

ผลกระทบของการบาดเจ็บจากการขาดเลือดกลับคืนมา 

ในการศึกษานี้ zhang และเพื่อนร่วมงานได้ศึกษาว่ากิจกรรม sirt1 และ sirt3 ส่งผลต่อการทำงานของหัวใจอย่างไร หลังจากที่หัวใจของหนูทั้งเด็กและผู้ใหญ่ได้รับความเครียดจากการบาดเจ็บของภาวะขาดเลือดกลับคืน (i/r) การบาดเจ็บ i/r มักเกิดขึ้นหลังจากการไหลเวียนของเลือดไปยังหัวใจลดลง (เช่น หัวใจวาย หรือภาวะขาดเลือดขาดเลือด) จากนั้น การฟื้นฟูการไหลเวียนของเลือด (“การกลับคืนสู่สภาพเดิม”) ในภายหลังอาจส่งผลให้เกิดความเสียหายต่อเนื้อเยื่อหัวใจ ความผิดปกติของหัวใจ และเพิ่มความเสี่ยงต่อการเสียชีวิต โดยเฉพาะในผู้ป่วยสูงอายุ 

แม้ว่าการกลับคืนสู่ร่างกายมีจุดมุ่งหมายเพื่อให้เป็นประโยชน์ แต่การฟื้นฟูการไหลเวียนของเลือด (และด้วยออกซิเจน) อาจทำให้เกิดความเสียหายต่อหัวใจได้ เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของ ros ที่เป็นอันตรายและเซลล์ภูมิคุ้มกันอักเสบที่ทำให้อาการบาดเจ็บของหัวใจรุนแรงขึ้น ดังนั้น ทีมวิจัยจึงมองว่า sirtuins เป็นเป้าหมายในการปกป้องหัวใจจากการบาดเจ็บ i/r ซึ่งเป็นสาเหตุของความพิการและการเสียชีวิตบ่อยครั้งในผู้สูงอายุ

ในฐานะดร. ลี้ สะท้อนให้เห็นถึง“เราเริ่มการศึกษานี้โดยพยายามทำความเข้าใจว่าเหตุใดผู้สูงอายุจึงมีอุบัติการณ์ของภาวะหัวใจวายสูงกว่าคนหนุ่มสาว และเหตุใดพวกเขาจึงเสียชีวิตบ่อยขึ้นแม้ว่าจะได้รับการรักษาอย่างสูงสุดก็ตาม คนอายุน้อยมีแนวโน้มที่จะฟื้นตัวจากอาการหัวใจวายได้มากกว่า และมีโอกาสน้อยที่จะได้รับบาดเจ็บจากภาวะขาดเลือดกลับคืนมา" และพวกเขาเชื่อว่ากิจกรรมของเซอร์ทูอินที่ต่ำอาจเป็นหัวใจสำคัญของความแตกต่างเหล่านี้ 

Sirt1 และ sirt3 จำเป็นสำหรับหัวใจที่แข็งแรง

Sirt1 และ sirt3 จำเป็นสำหรับหัวใจที่แข็งแรง

ตามที่คาดไว้ ทีมวิจัยในฟลอริดาพบว่าหนูอายุในการศึกษานี้มีระดับ sirt1 และ sirt3 ต่ำกว่าหนูอายุน้อยอย่างเห็นได้ชัด ระดับเซอร์ทูอินที่ต่ำเหล่านี้มีความสัมพันธ์กับหนูอายุที่ประสบกับการทำงานของคาร์ดิโอไมโอไซต์ที่ผิดปกติและความสามารถในการหดตัวของหัวใจหลังจากความเครียดจากการบาดเจ็บของ i/r

พวกเขายังได้ศึกษาว่าหัวใจของหนูมีอาการอย่างไรหลังจากลบกิจกรรม sirt1 และ sirt3 ออกไปโดยสิ้นเชิง โดยพบว่าหัวใจของหนูเหล่านี้มีความเสี่ยงต่อความเครียด i/r มากกว่าหัวใจของหนูที่ยังมีสาร sirtuins อยู่ครบถ้วน นอกจากนี้ หนูที่ถูกลบ sirt ยังแสดงไมโตคอนเดรียของหัวใจที่ผิดปกติซึ่งมีโครงสร้างและเยื่อหุ้มที่เสียหาย โดยพื้นฐานแล้ว หนูตัวเล็กที่ไม่มีกิจกรรม sirt1 หรือ sirt3 แสดงการทำงานของหัวใจและไมโตคอนเดรียคล้ายกับหนูอายุมาก 

หากผลลัพธ์เหล่านี้แปลสู่มนุษย์ zhang และเพื่อนร่วมงานก็หวังว่าการเพิ่มกิจกรรม sirt1 หรือ sirt3 ในผู้สูงอายุก่อนการรักษาด้วยการกลับคืนเลือดอาจเพิ่มความทนทานของหัวใจต่อสถานการณ์ตึงเครียด และลดความเสี่ยงของภาวะแทรกซ้อนหรือการเสียชีวิตหลังหัวใจวาย

ในฐานะดร. ลี้ สรุป"งานวิจัยของเราชี้ให้เห็นว่าเหตุผลหนึ่ง [เหตุใดผู้สูงอายุจึงได้รับบาดเจ็บจาก I/R มากกว่า] อาจเป็นเพราะทั้ง SIRT1 และ SIRT3 ได้รับการควบคุมลดลงตามอายุที่มากขึ้น คนอายุน้อยมีโปรตีนเหล่านี้ในระดับที่สูงกว่าซึ่งจำเป็นต่อการทำให้การเปลี่ยนแปลงของไมโตคอนเดรียมีสุขภาพที่ดีขึ้น" เขากล่าวต่อว่า "เป้าหมายสูงสุดของเราคือการระบุเป้าหมายในอุดมคติสำหรับการรักษาอาการหัวใจวาย โดยเฉพาะในผู้ป่วยสูงอายุ"

อ้างอิง: 

จางเจ, เขาซี, เฟโดโรวาเจ, และคณะ การเปลี่ยนแปลงของพลวัตของไมโตคอนเดรียกับการขาด sirtuin1 / sirtuin3 ที่เกี่ยวข้องกับอายุทำให้การหดตัวของคาร์ดิโอไมโอไซต์ลดลง เซลล์แก่ชรา- 2021;20(7):e13419. ดอย:10.1111/acel.13419



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า