Ученые опредилили, в чем причина порок сердца. Установлено, что при блокировании гена Gata5 нарушается развитие аортального клапана и появляется врождённый порок - бикуспидальный клапан.
Для человека и высокоразвитых животных крайне важным параметром системы кровообращения является состояние клапанов сердца. Эти небольшого размера уникальные образования обеспечивают строго однонаправленное продвижение крови из вен в предсердия и желудочки сердца, а затем - в артерии. Формирование клапанов начинается в раннем периоде внутриутробного развития организма, а после рождения происходит их дальнейшее укрепление, позволяющее эффективно противостоять постепенно возрастающему давлению крови.
Любые отклонения функции и структуры клапанов от нормы (пороки) отрицательно сказываются на циркуляции крови в организме (гемодинамике), поскольку при этом нарушается движение крови по сосудистой сети, ухудшается состояние сердечной мышцы, наблюдаются застойные явления, отёки, уменьшается степень насыщения крови кислородом и своевременное выведение двуокиси углерода в выдыхаемый воздух. Из-за этого возникает гипоксия (кислородное голодание) органов и тканей, а также смещение PН крови в кислую сторону (ацидоз), что крайне негативно отражается на функционировании всех систем организма.
Существует две группы заболеваний клапанного аппарата сердца: 1) врождённые пороки (дефекты межпредсердной и межжелудочковой перегородки, коарктация аорты, тетрада Фалло и др.), формирующиеся во время внутриутробного развития, 2) приобретённые пороки (стеноз и недостаточность клапанов), поражающие сердце после рождения организма. Если причины, вызывающие приобретённую сердечную патологию в основном известны (ревматизм, эндокардит, сепсис, сифилис, травмы, и др.), то с врождёнными пороками предстоит ещё долго разбираться, поскольку механизмы их возникновения практически не изучены. Известно, что их появлению могут способствовать мутации генетического аппарата, неблагоприятные токсические и микробные воздействия на эмбрион, но это только общие понятия. Раскрыть все стороны столь опасных изменений в сердце до сих пор не удаётся.
Одним из наиболее распространённых врождённых пороков сердца является бикуспидальный (двустворчатый) аортальный клапан. В норме этот клапан имеет три створки, а при данной патологии их на одну меньше. Такая аномалия сердца встречается у 1-2% новорожденных, но диагностируется, как правило, во взрослом возрасте, когда начинают беспокоить первые клинические признаки. У пациентов кроме общих симптомов, связанных с ухудшением гемодинамики, практически всегда возникают осложнения в виде аортального стеноза, эндокардита, кардиоваскулярных расстройств и т.д. Многие из них нуждаются в хирургическом вмешательстве. Демографические исследования показали, что эта аномалия увеличивает частоту заболеваемости и смертности, причём значительно больше, чем другие врождённые сердечные пороки.
Ранее проведенные генетические исследования показали, что неправильное развитие аортального клапана может провоцироваться сбоями в работе гена NOTCH1. Он контролирует размножение и созревание клеток внутренней оболочки сердца - эндокарда, образование из них особых выростов, которые постепенно увеличиваются в размерах и превращаются в нормальные створки клапана. Мутации данного гена обнаружены у пациентов с бикуспидальным аортальным пороком [1]. Других генов, способных вызывать подобного рода врождённые нарушения, до настоящего времени выявлено не было.
Группой учёных из Канады под руководством Brigitte Laforest [2] проведено сложное экспериментальное исследование, направленное на изучение биологической роли гена Gata5 и его участия в формировании сердечных пороков. Для этого путём специального воздействия были получены лабораторные животные с полным отсутствием данного гена в организме, у которых детально анализировались особенности развития клапанного аппарата сердца.
В результате проведенного исследования удалость охарактеризовать биологическую роль гена Gata5, а именно, его участие в нормальном росте и созревании клеток внутренней оболочки миокарда и полноценных структур сердца. В частности, обнаружено, что в эмбриональном периоде данный ген активно регулирует деятельность важных для развития сердца групп генов (NOTCH, Tbx20, Nos3 и др.). Блокирование гена Gata5 обуславливает указанную выше врождённую аномалию аортального клапана.
Таким образом, доказано, что из-за прекращения работы гена Gata5 возникает один из врождённых пороков сердца - бикуспидальный аортальный клапан. Это не только расширяет наши знания о механизмах формирования врождённой сердечной патологии, но и позволяет разработать методы её профилактики.
Источники
