- 뉴질랜드 오클랜드 대학의 연구원들은 심부전이 있는 수컷 쥐의 경동맥체(산소 감지 기관)에서 호흡 문제와 관련된 갑작스러운 신경 활동 폭발을 일으켰다고 보고했습니다.
- 그들은 또한 P2X3 수용체가 이러한 신경 활동의 폭발을 일으키는 역할을 한다는 것을 발견했습니다.
- 연구자들이 약물을 사용하여 수용체를 차단하자 신경 활동의 폭발이 멈추고 호흡과 심장 기능이 개선되었습니다.
심부전은 심장마비나 고혈압 등으로 인해 심장 근육이 손상되어 신체에 필요한 충분한 혈액을 공급할 수 있는 능력을 점차적으로 상실하는 상태입니다.
이로 인해 신체에 여분의 체액이 정체되거나 "울혈"이 발생합니다.
미국 심부전 협회(Heart Failure Society of America )에 따르면 심부전은 미국에서 20세 이상의 600만 명 이상에게 영향을 미칩니다. 또한 미국 내 모든 심장병 사망의 8% 이상을 차지합니다.
현재 심부전에 대한 치료법은 없지만 연구를 통해 상태를 더 잘 이해하는 데 기여했습니다.
이러한 말초 화학수용체 중 하나는
뉴질랜드 오클랜드 대학교(Waipapa Taumata Rau)의 중개 생리학 교수인 Julian FR Paton 박사는 Medical News Today 에 이러한 교감 신경 신호가 "심박수를 가속하고 심장 마비에서 벗어나야 할 때 좋습니다"라고 설명했습니다. 위협적인 상황이지만 심부전에 해롭고 심장으로 가는 혈류를 감소시키고 심장 근육을 두껍게 하고 경직시켜 펌프로서의 성능을 저하시킵니다.”
연구자들은 경동맥 소체를 절제하거나 제거하면 심장 기능과 생존율을 향상시킬 수 있음을 발견했습니다.
안에
연구자들은 새끼(4주령) 수컷 Wistar 쥐에서 심부전을 유발했습니다.
그런 다음 그들은 심부전 쥐와 다른 쥐의 암석 뉴런을 조사했습니다. 돌체 뉴런은 경동맥체와 중추 신경계 사이의 "와이어" 역할을 하는 일종의 신경 세포입니다.
연구원들은 이러한 뉴런이 심부전이 없는 쥐보다 심부전이 있는 쥐에서 더 많은 P2X3 수용체를 가지고 있다고 보고했습니다.
그들은 또한 호흡 문제 및 심박수 증가와 관련된 경동맥동 신경에서 자발적인 신경 활동 폭발을 관찰했습니다.
그들의 관찰에 기초하여 연구원들은 경동맥체가 화학적 전달물질인 아데노신 트리포스페이트를 방출하고 P2X3 수용체에 작용할 때 이러한 신경 활동의 폭발이 발생했다고 추론했습니다.
"P2X3 수용체는 심부전에서 과발현되고 고도로 활성화되며 교감 신경 활동의 생성을 자극하기 때문에" Paton의 팀은 "새로운 약물 표적"이 될 수 있다고 결론지었습니다.
연구자들은 쥐에게 P2X3 수용체를 차단하고 신경 활동의 폭발을 멈추는 AF-130이라는 약물을 투여했습니다.
치료 전에 심부전이 있는 쥐는 빠르고 불규칙한 호흡 패턴을 보였고 무호흡을 경험했습니다(때때로 호흡이 완전히 멈췄다는 의미). AF-130 치료는 심부전이 있는 쥐의 정상적인 호흡 패턴을 회복하고 무호흡 횟수를 줄였습니다.
AF-130은 또한 심부전이 있는 쥐의 심장 기능을 개선했습니다. 약물을 투여받지 않은 쥐에 비해 약물을 투여받은 쥐는 박출률이 더 높았고, 박출량이 더 많았으며, 심장 비대(심장 근육이 두꺼워짐)가 감소했으며 폐부종(폐의 과도한 체액)이 감소했습니다. 또한 AF-130 치료는 심부전의 지표인 N-말단 pro-B형 나트륨 이뇨 펩티드라는 단백질 수치를 감소시켰습니다.
연구원들은 또한 심부전이 있는 쥐에서 심부전이 진행됨에 따라 자연 살해 세포(면역 세포의 일종)가 증가하는 것을 관찰했습니다. AF-130으로 치료하면 이러한 증가가 방지됩니다.
AF-130은 또한 염증성 사이토카인 인터류킨(IL)-1β 수치를 감소시켰으며, 이는 약물이 염증을 감소시킬 가능성이 있음을 시사합니다.
연구자들은 AF-130이 교감 신경 활동 수준을 감소시켜 심장 근육의 수축성을 향상시킨다고 보고했습니다.
Paton은 또한 염증을 감소시켜 심장 근육 수축력과 심장으로의 혈류를 개선한다고 말했습니다.
또한 그는 호흡 불안정을 멈추고 심장의 산소 수치를 낮추고 심부전의 진행을 촉진할 수 있다고 말했습니다.
AF-130이 심부전 치료 방식을 바꿀 것으로 예상하느냐는 질문에 Paton은 다음과 같이 대답했습니다. 그것은 현재 약물이 치료하지 않는 심부전을 악화시키는 메커니즘을 공격합니다.”
심부전과 수면 무호흡증의 진행을 모두 예방할 수 있는 능력을 감안할 때 Paton은 AF-130이 "운동 내성을 개선하고 숨가쁨을 줄일 것"이라고 말했습니다.
이번 연구에 참여하지 않은 세인트루이스 워싱턴대 의과대학 심장내과 교수인 더글러스 L. 만 박사는 "연구가 잘 완료됐다"며 "결과가 일리가 있다"고 말했다.
그러나 그는 Medical News Today 에 "이 개념이 [심부전]에 대한 임상 시험으로 발전되기 전에 해야 할 일이 많다"고 말했습니다.
“가장 큰 한계는 저자가 베타 차단제(HF 요법 및 MI[심근경색] 후 관리의 주류)를 받은 쥐 집단을 사용하지 않았고 이를 P2X3 길항제 단독 및 P2X3 길항제 + 베타- 차단제”라고 Mann이 말했습니다. "베타 차단제는 다른 메커니즘을 통해 동일한 결과를 얻을 수 있으며, 이 경우 P2X3 길항제는 중복되고 치료법으로 발전하지 않을 것입니다."
AF-130이 새로운 심부전 치료제가 되려면 베타 차단제보다 더 나은 성능을 발휘해야 한다고 Mann은 설명했습니다.
이 연구에 참여하지 않은 플로리다 Nova Southeastern University의 약리학 부교수인 Tassos Lymperopoulos 박사는 Medical News Today에 쥐의 결과가 인간의 심부전으로 이어질지는 두고 봐야 한다고 말했지만 그는 의문이 들었습니다. AF-130이 잠재적으로 베타 차단제보다 우월할 수 있는지 여부.
"연구에서 보고된 약물의 이점이 인간에게 지속된다면, 이 약물은 과도한 교감 신경계 자극으로부터 심장을 보호할 수 있기 때문에 인간의 심부전 치료에 큰 잠재력을 가질 수 있지만 베타 차단제 및 현재 인간의 만성 심부전에 사용되는 다른 약물도 동시에 호흡을 자극할 수 있습니다.”라고 그는 설명했습니다. “베타 차단제는 호흡을 줄이고 폐가 수축하거나 심지어 닫히는 위험을 증가시킬 수 있습니다(그래서 천식 및 COPD에 금기입니다).
"AF-130으로 전신 염증이 감소하고 약물의 사이토카인 프로필이 유리해 보이기 때문에 약물이 항동맥경화 효과도 있는지 확인하는 것이 흥미로울 것"이라고 Lymperopoulos가 덧붙였습니다. "그렇다면 심장마비 후 심부전 치료에서 치료적 가치가 기하급수적으로 증가할 것"이라고 그는 말했다.
Mann과 Lymperopoulos는 AF-130이 P2X3 수용체가 존재하는 심장 외부의 다른 조직에 영향을 미칠 수 있다고 언급했습니다.
이것은 Lymperopoulos에 따르면 "동물에서 볼 수 있는 개선에 기여"했을 수 있습니다.
Mann은 이러한 "용량 제한 부작용이 임상 시험에서 문제가 될 수 있다"고 논평했습니다.