हाइपरट्रॉफिक कार्डियोमायोपैथी में हृदय में ऊर्जा परिवहन क्यों विफल हो जाता है?

हाइपरट्रॉफिक कार्डियोमायोपैथी (एचसीएम) सबसे आम वंशानुगत हृदय रोग है। इसके कारण बायां वेंट्रिकल मोटा हो जाता है, हृदय की मांसपेशियां बहुत अधिक सिकुड़ जाती हैं और बहुत अधिक मेहनत करने लगती हैं। यह अतिरिक्त तनाव कोशिकाओं के बिजली संयंत्रों, माइटोकॉन्ड्रिया पर दबाव डालता है और खतरनाक हृदय संबंधी अतालता के खतरे को बढ़ा सकता है। क्रिएटिन काइनेज ऊर्जा खपत और उत्पादन (ऊर्जा होमियोस्टैसिस) के बीच संतुलन बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह एंजाइम हृदय को ऊर्जा को शीघ्रता से पुनर्चक्रित करने में मदद करता है ताकि हृदय की प्रत्येक धड़कन को वह ऊर्जा प्राप्त हो जिसकी उसे आवश्यकता है।

कॉम्प्रिहेंसिव हार्ट फेल्योर सेंटर वुर्जबर्ग (सीएचएफसी) में ट्रांसलेशनल रिसर्च विभाग की एक टीम ने एचसीएम में क्रिएटिन कीनेज की भूमिका की जांच के लिए राष्ट्रीय और अंतर्राष्ट्रीय भागीदारों के साथ काम किया। उनके निष्कर्ष थे प्रकाशित जर्नल में प्रसार.

मजबूत हृदय संकुचन से माइटोकॉन्ड्रिया में हाइड्रोजन पेरोक्साइड बढ़ जाता है – क्रिएटिन कीनेज बंद हो जाता है

“हमने पाया कि हृदय की मांसपेशियों पर अधिक भार पड़ने से माइटोकॉन्ड्रिया अधिक हाइड्रोजन पेरोक्साइड का उत्पादन करता है। यह प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन अणु आम तौर पर उप-उत्पाद के रूप में कम मात्रा में होता है, लेकिन इसकी बहुत अधिक मात्रा समय के साथ कोशिकाओं पर दबाव डाल सकती है या उन्हें नुकसान पहुंचा सकती है। एचसीएम में, ऑक्सीडेटिव तनाव दो महत्वपूर्ण स्थानों पर क्रिएटिन कीनेज को बंद कर देता है: फिलामेंट्स पर, जहां मांसपेशियों की ताकत उत्पन्न होती है, और माइटोकॉन्ड्रिया में, जहां ऊर्जा होती है उत्पादित,” सीएचएफसी में डॉक्टरेट छात्र और अध्ययन के पहले लेखक एंटोन जू बताते हैं।

“इसका मतलब यह है कि जब क्रिएटिन काइनेज निष्क्रिय हो जाता है, तो हृदय ऊर्जा की निरंतर आपूर्ति बनाए नहीं रख पाता है जहां इसकी सबसे अधिक आवश्यकता होती है। इससे कार्डियक अतालता का खतरा बढ़ जाता है और अतिरिक्त तनाव होता है।”

मायोसिन अवरोधक संकुचन को कम करते हैं और इस तरह क्रिएटिन कीनेज़ को निष्क्रिय होने से बचाते हैं और सेलुलर अतालता को रोकते हैं

टीम ने एचसीएम वाले रोगियों की हृदय बायोप्सी में इन परिवर्तनों को देखा और कई प्रयोगशाला मॉडलों में मायोसिन अवरोधक के कारण और सकारात्मक प्रभाव दोनों की पुष्टि की। मायोसिन अवरोधक संकुचनशील प्रोटीन एक्टिन और मायोसिन के बीच परस्पर क्रिया को कम करते हैं, जो हृदय की मांसपेशियों को बेहतर आराम और कम ताकत के साथ अनुबंध करने में मदद करता है।

“हमारे अध्ययन में, हमने देखा कि मायोसिन अवरोधक के प्रभाव में, हाइड्रोजन पेरोक्साइड का स्तर कम हो गया, क्रिएटिन कीनेज फ़ंक्शन बनाए रखा गया और असामान्य हृदय लय कम हो गई,” अध्ययन के अंतिम लेखक डॉ. वास्को सेक्वेरा की रिपोर्ट है। “इसलिए हमारे निष्कर्ष बताते हैं कि उपचार जो हृदय पर कार्यभार को कम करते हैं और ऑक्सीडेटिव तनाव को सीमित करते हैं, ऊर्जा संतुलन को बहाल करने और एचसीएम में उपचार के परिणामों में सुधार करने में मदद कर सकते हैं।”

प्रत्येक हृदय गति के दौरान वास्तविक समय में हृदय में मायोसिन मोटर्स का अवलोकन करना

अगले चरण में, टीम कार्डियोमायोपैथी के उन्नत रूप पर ध्यान केंद्रित करेगी: हाइपरट्रॉफिक ऑब्सट्रक्टिव कार्डियोमायोपैथी (एचओसीएम)। इस बीमारी में, बाएं वेंट्रिकल के बहिर्वाह पथ में संकुचन हृदय से बहने वाले रक्त के लिए अतिरिक्त प्रतिरोध का कारण बनता है। इसका मतलब यह है कि हृदय को हर धड़कन के साथ और भी अधिक मेहनत करनी पड़ती है।

ओसाका में नेशनल सेरेब्रल एंड कार्डियोवस्कुलर सेंटर के भागीदारों के साथ मिलकर, वुर्जबर्ग के शोधकर्ताओं का लक्ष्य अधिक यथार्थवादी पशु मॉडल विकसित करना है। विशेष रूप से संशोधित उच्च-रिज़ॉल्यूशन एक्स-रे प्रणाली का उपयोग करके, वे हरिमा में जापानी सिंक्रोट्रॉन रेडिएशन रिसर्च इंस्टीट्यूट स्प्रिंग 8 में प्रत्येक दिल की धड़कन के दौरान वास्तविक समय में हृदय के छोटे मायोसिन मोटर्स, यानी संकुचन के लिए जिम्मेदार आणविक मशीनों का निरीक्षण करने में सक्षम होंगे।

“यह हमें एक अभूतपूर्व दृश्य देता है कि हृदय कितनी मेहनत से काम कर रहा है, धड़कन दर धड़कन, और हमें यह जांच करने की अनुमति देता है कि सबसे छोटी रक्त वाहिकाएं हृदय की मांसपेशियों को कितनी अच्छी तरह से रक्त की आपूर्ति करती हैं और कोशिकाएं कितनी कुशलता से ऊर्जा का उत्पादन और परिवहन करती हैं,” सिकेरा उत्साहपूर्वक बताते हैं।

उपचार से लाभान्वित होने वाले रोगियों की पहचान करने के लिए मेट्रिक्स विकसित करना

वास्तविकता को बेहतर ढंग से प्रतिबिंबित करने के लिए, टीम चयापचय तनाव की भी जांच करेगी, जैसे कि उच्च वसा वाले आहार के नकारात्मक प्रभाव। इसके बाद, वे यह भी जांच करेंगे कि क्या मायोसिन अवरोधकों का उपयोग करके हृदय की मांसपेशियों पर रुकावट से संबंधित तनाव को कम करने से हृदय की ऊर्जा परिवहन बहाल हो जाती है, इसकी ऊर्जा आपूर्ति स्थिर हो जाती है और कार्डियक अतालता का खतरा कम हो जाता है।

“हमारा लक्ष्य सरल माप विकसित करना है जो डॉक्टरों को एचओसीएम वाले उन रोगियों की पहचान करने में मदद करेगा जिन्हें इन राहत देने वाले उपचारों से लाभ होने की सबसे अधिक संभावना है,” सीएचएफसी के ट्रांसलेशनल रिसर्च के प्रमुख और प्रवक्ता प्रोफेसर डॉ. क्रिस्टोफ मैक ने संक्षेप में बताया।

वुर्जबर्ग यूनिवर्सिटी अस्पताल द्वारा प्रदान किया गया