به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، نارسایی قلبی(HF) زمانی ایجاد می‌شود که قلب نمی‌تواند وظیفه طبیعی خود را که رساندن مواد غذایی و اکسیژن به بافت‌هاست انجام دهد. در نارسایی قلبی در اغلب موارد ماهیچه قلب ضعیف و حفرات قلب گشاد می‌شوند ولی در بعضی از بیماری‌ها ممکن است ماهیچه‌های قلب ضخیم و سفت شوند، در این موارد هم قلب نمی‌تواند عملکرد طبیعی داشته باشد و نارسایی قلبی بروز می‌کند. در این موارد حفرات اصلی قلب که وظیفه پمپاژ خون را به عهده دارند ( بطن‌ها) خوب پر نمی‌شوند وخون‌رسانی مختل می‌شود. حال یک مطالعه اخیر منتشر شده در مجله Science Immunology گزارش داد که، نارسایی قلبی (HF) باعث افزایش چند بیماری می‌شود.

پیش زمینه

اصطلاح نارسایی احتقانی قلب برای مواردی به کار می‌رود که تجمع بیش از حد مایع در بافت‌ها به علت نارسایی قلبی ایجاد شود ازجمله در‌اندام‌ها، شکم، کبد، دستگاه گوارش و ریه. با وجود پیشرفت‌های پزشکی، مرگ و میر HF به طور قابل توجهی بالا است. بستری شدن مکرر در بیمارستان یکی از ویژگی‌های HF است، که نشان می‌دهد HF خطر رویدادهای HF در آینده را افزایش می‌دهد و به چند بیماری کمک می‌کند. التهاب مزمن به عنوان یک ویژگی پاتولوژیک رایج در اکثر بیماری‌ها که شامل چند بیماری است، شناخته می‌شود. با این وجود، اینکه آیا HF به التهاب مزمن کمک می‌کند و مکانیسم‌هایی که باعث ایجاد چند بیماری مرتبط با HF می‌شود، مشخص نیست.

بررسی مطالعه

در مطالعه حاضر، محققان تغییرات ناشی از HF را در سلول‌های بنیادی خونساز (HSCs)، نوادگان مونوسیتی آن‌ها و تأثیر آن‌ها بر عضلات اسکلتی، قلب و کلیه‌ها را بررسی کردند. اول، آن‌ها بررسی کردند که آیا حوادث قلبی HSC‌ها را تغییر می‌دهد و بر عملکرد قلب تأثیر می‌گذارد. برای این منظور، HF در موش با اعمال اضافه بار فشار از طریق انقباض عرضی آئورت (TAC) در بطن چپ القا شد. مغز استخوان (BM) چهار هفته بعد برای پیوند به موش‌های تحت تابش کشنده جمع آوری شد. پیوند BM (BMT) از موش‌های کنترل نیز انجام شد. چهار ماه بعد، موش‌هایی که BM از موش‌های HF دریافت کردند، نسبت به موش‌هایی که BM از موش‌های کنترل دریافت کردند، فیبروز افزایش یافته و عملکرد قلبی کاهش یافت. این ناهنجاری‌ها در شش ماهگی بارزتر بودند. در مرحله بعد، محققان بررسی کردند که آیا مدولاسیون HSC TAC بر رشد و عملکرد ماکروفاژهای قلبی تأثیر می‌گذارد یا خیر. HSC‌های طولانی مدت موش‌های کنترل CD45.1 و موش‌های CD45.1/CD45.2 هتروزیگوت TAC به موش‌های گیرنده CD45.2 پیوند داده شدند. آن‌ها دریافتند که نوتروفیل‌ها و مونوسیت‌ها در خون محیطی بیشتر از HSC‌های شاهد از TAC HSC‌ها مشتق می‌شوند که نشان دهنده تغییر میلوئید در نتاج است. این تغییر میلوئید همچنین در سلول‌های خون محیطی مشتق از TAC BM مشاهده شد. ماکروفاژهای قلبی Ly6Clo CCR2+ در گیرندگان TAC BM بالاتر بودند، که نشان می‌دهد HSCهایی که در معرض TAC قرار گرفته‌اند احتمالاً به ماکروفاژهای CCR2+ متمایز می‌شوند. سپس، آزمایش‌های پیوند رقابتی نشان داد که TAC HSCs را تعدیل می‌کند تا ماکروفاژهای پیش‌التهابی بیشتری نسبت به ماکروفاژهای ساکن بافت ایجاد کند. از آنجایی که ماکروفاژهای ساکن بافت از قلب در برابر استرس محافظت می‌کنند و هموستاز را حفظ می‌کنند، این پتانسیل تغییر یافته سلول‌های مشتق شده از TAC HSC ممکن است هموستاز را مختل کرده و باعث بازسازی قلب شود. این امر تحقیقاتی را در مورد اینکه آیا TAC HSCs باعث ایجاد سایر آسیب شناسی‌اندام‌ها می‌شود، انجام داد. به این ترتیب، پاسخ‌های آسیب کلیوی در دریافت‌کنندگان BM از موش‌های TAC، با استفاده از مدل انسداد حالب یک‌طرفه (UUO) مورد بررسی قرار گرفت.

نتایج مطالعه

مدت کوتاهی پس از انجام UUO، ماکروفاژهای مشتق از مونوسیت یک فنوتیپ Ly6Chi پیش التهابی را نشان دادند. با این وجود، ماکروفاژهای Ly6Clo در کلیه‌ها طی روزهای 2 و 3 افزایش یافتند. علاوه بر این، گیرندگان TAC BM فیبروز بینابینی و آسیب لوله‌ای را به طور قابل‌توجهی بدتر از گروه شاهد یک هفته بعد نشان دادند. در مرحله بعد، این تیم بررسی کردند که آیا تغییرات ناشی از HF در HSC‌ها به سارکوپنی کمک می‌کند یا خیر. بر این اساس، چهار هفته پس از تجویز کاردیوتوکسین(کاردیوتوکسین‌ها در واقع سیتوتوکسین‌هایی هستند که به سلول‌های قلبی آسیب می رسانند.)، گیرندگان TAC BM دارای سطح مقطع کوچکتری از مایوفبرهای بازسازی شده در محل آسیب نسبت به گروه کنترل بودند. موش‌های TAC BM نیز بازسازی و ترمیم مختلی را به نمایش گذاشتند، با فیبروز برجسته‌تر در عضلات آسیب دیده. علاوه بر این، این تیم مکانیسم‌های بالقوه تغییرات HSC ناشی از TAC را بررسی کردند. تجزیه و تحلیل ترانویسی نشان داد که TAC بر بیان ژن در Lin-Sca1 + cKit + CD34- CD45.2 + CD48- CD150 + Flt3- HSCs تأثیر می‌گذارد. تجزیه و تحلیل دسترسی کروماتین در کل ژنوم نشان داد که TAC بر اپی ژنوم HSC نیز تأثیر می‌گذارد. علاوه بر این، توالی‌یابی RNA تک سلولی روی سلول‌های CD45.2+ Lin-Sca1+ cKit+ CD34-Flt3- HSCs انجام شد. این نه زیر جمعیت با سطوح مختلف HSC و نشانگرهای پیش ساز چند توان را نشان داد. تجزیه و تحلیل غنی‌سازی مجموعه ژن، تنظیم منفی 9 مجموعه ژن را نشان داد، با سیگنال‌دهی فاکتور رشد تبدیل‌کننده β (TGF-β) که بالاترین مجموعه ژنی تنظیم ‌شده است. علاوه بر این، تیم مشاهده کردند که سطح فعال TGF-β1 به طور قابل توجهی در BM یک هفته پس از TAC کاهش یافت. از آنجایی که سیگنال دهی TGF-β برای خواب زمستانی HSC مهم است، استرس قلبی ممکن است از طریق کاهش سیگنالینگ TGF-β از خواب زمستانی جلوگیری کند. به طور مداوم، افزایش مداوم HSCهای در حال تکثیر به دنبال TAC وجود داشت که با درمان TGF-β1 سرکوب شد. در نهایت، محققان بررسی کردند که آیا مهار سیگنالینگ TGF-β در HSC‌ها می‌تواند HF را تقویت کند یا خیر. آن‌ها دریافتند که اثرات مهار بر رونوشت HSC مشابه اثرات TAC است، و این امر نشان می‌دهد که TGF-β ممکن است، حداقل تا حدی، واسطه اثرات TAC بر HSCها باشد.

نتیجه گیری

این مطالعه نشان داد که HSCهای موش‌های HF منجر به اختلال عملکرد قلبی و افزایش حساسیت عضلات اسکلتی و کلیه‌ها مستقیم و غیرمستقیم در موش‌های دریافت‌کننده می‌شوند. علاوه بر این، نوادگان HSC با تجربه TAC ترجیحاً ماکروفاژهای قلبی را تولید می‌کنند که التهاب و ژن‌های بازسازی‌کننده را بیان می‌کنند. علاوه بر این، HF با سرکوب TGF-β باعث تکثیر HSC و انحراف میلوئید شد که با کاهش فعالیت عصبی سمپاتیک در BM مطابقت دارد. روی هم رفته، این یافته‌ها نشان می‌دهد که BM به عنوان یک مرکز برای پاسخ استرس در HF عمل می‌کند. HSC‌ها این خاطرات استرس را حمل می‌کنند و به توسعه بیشتر HF و چند بیماری کمک می‌کنند.

پایان مطلب./