De stress van hartfalen wordt door het lichaam onthouden en lijkt volgens nieuw onderzoek te leiden tot recidiverend falen, samen met andere gerelateerde gezondheidsproblemen. Onderzoekers hebben ontdekt dat hartfalen een ‘stressgeheugen’ achterlaat in de vorm van veranderingen in de DNA-modificatie van hematopoietische stamcellen, die betrokken zijn bij de productie van bloed en immuuncellen die macrofagen worden genoemd. Deze immuuncellen spelen een belangrijke rol bij het beschermen van de gezondheid van het hart. Een belangrijke signaalroute (een keten van moleculen die signalen in een cel doorgeeft), genaamd transformerende groeifactor bèta (TGF-β), in de hematopoietische stamcellen, werd echter onderdrukt tijdens hartfalen, wat een negatieve invloed had op de productie van macrofagen.
Het verbeteren van de TGF-β-niveaus zou een nieuwe weg kunnen zijn voor de behandeling van recidiverend hartfalen, terwijl het detecteren van het opgebouwde stressgeheugen een systeem voor vroegtijdige waarschuwing zou kunnen bieden voordat het optreedt.
Gezondere levens en een beter welzijn behoren tot de mondiale Sustainable Development Goals van de Verenigde Naties. Positief is dat uit een recente studie blijkt dat de levensverwachting tegen 2050 wereldwijd naar verwachting met ongeveer 4,5 jaar zal stijgen. Een groot deel hiervan is te danken aan de inspanningen van de volksgezondheid om ziekten te voorkomen en de overleving bij ziekten, zoals hart- en vaatziekten, te verbeteren. Hartziekten zijn echter nog steeds de belangrijkste doodsoorzaak wereldwijd, met naar schatting 26 miljoen mensen die lijden aan hartfalen.
Als hartfalen eenmaal is opgetreden, heeft het de neiging zich opnieuw voor te doen, samen met andere gezondheidsproblemen, zoals nier- en spierproblemen. Onderzoekers in Japan wilden begrijpen wat deze herhaling en de achteruitgang van andere organen veroorzaakt, en of dit voorkomen kan worden.
“Op basis van ons eerdere onderzoek hebben we de hypothese aangenomen dat een herhaling kan worden veroorzaakt door stress die wordt ervaren tijdens hartfalen en zich ophoopt in het lichaam, vooral in de hematopoëtische stamcellen”, legt projectprofessor Katsuhito Fujiu van de Graduate School of Medicine van de Universiteit van Tokio uit. Hematopoietische stamcellen worden aangetroffen in het beenmerg en zijn de bron van bloedcellen en een soort immuuncel, macrofagen genaamd, die de gezondheid van het hart helpen beschermen.
Door muizen met hartfalen te bestuderen, vonden de onderzoekers bewijs dat er sprake was van stress op het epigenoom, dat wil zeggen dat er chemische veranderingen plaatsvonden in het DNA van de muizen. Een belangrijke signaalroute, de transformerende groeifactor bèta genaamd, die betrokken is bij het reguleren van veel cellulaire processen, werd onderdrukt in de hematopoëtische stamcellen van muizen met hartfalen, wat leidde tot de productie van disfunctionele immuuncellen.
Deze verandering hield gedurende een langere periode aan, dus toen het team beenmerg van muizen met hartfalen in gezonde muizen transplanteerde, ontdekten ze dat de stamcellen disfunctionele immuuncellen bleven produceren. Deze laatste muizen ontwikkelden later hartfalen en werden vatbaar voor orgaanschade.
“We hebben dit fenomeen stressgeheugen genoemd, omdat de stress van hartfalen voor een langere periode wordt onthouden en het hele lichaam blijft beïnvloeden. Hoewel verschillende andere soorten stress ook een stempel kunnen drukken op deze stressherinnering, zijn wij van mening dat de stress veroorzaakt door hartfalen bijzonder significant is”, aldus Fujiu.
Het goede nieuws is dat door het identificeren en begrijpen van deze veranderingen in de TGF-β-signaalroute er nu nieuwe wegen openstaan voor mogelijke toekomstige behandelingen. “Volledig nieuwe therapieën zouden kunnen worden overwogen om de accumulatie van deze stressherinnering tijdens ziekenhuisopname vanwege hartfalen te voorkomen”, aldus Fujiu. “Bij dieren met hartfalen is aangetoond dat het aanvullen van extra actieve TGF-β een potentiële behandeling is. Het corrigeren van het epigenoom van hematopoietische stamcellen zou ook een manier kunnen zijn om het stressgeheugen uit te putten.”
Nu het is geïdentificeerd, hoopt het team een systeem te ontwikkelen dat de accumulatie van stressgeheugen bij mensen kan detecteren en voorkomen, met als langetermijndoel niet alleen het opnieuw voorkomen van hartfalen, maar ook het opvangen van de gevolgen ervan. toestand voordat deze zich volledig kan ontwikkelen.
Bron: The University of Tokyo