Die Kombination von Ermittlungsinstrumente der Genetik, Epigenetik, Transcriptomics und Metabolomik, hat eine Forschergruppe Herzog Medicine eine neue molekulare Weg in Herzinfarkt und Tod durch Herzerkrankungen beteiligt sind.

Die Forscher fanden heraus, dass die Spannung an einer Komponente von Zellen genannt endoplasmatischen Retikulum mit Risiko für zukünftige Herzereignissen zugeordnet sind, und kann in Bits von Schutt Molekular zirkulierenden Blut nachgewiesen werden. Senior-Autor Svati H. Shah, MD, Associate Professor für Medizin und Dozenten am Institut für Molekulare Physiologie an der Duke, sagte:



"ER-Stress ist seit langem in Verbindung gebracht worden, um 1-Diabetes und Parkinson-Krankheit, unter anderem geben, aber dies ist das erste Anzeichen dafür, dass sie eine Rolle bei Herzinfarkt und Tod durch Herzkrankheiten gemeinsamen spielen. Es ist auch interessant, dass wir in der Lage sind, diese ER-Stress in einem kleinen Tropfen Blut zu messen, die eine potenzielle Möglichkeit, Fürsprache und das Risiko einer schweren kardiovaskulären Ereignis zu reduzieren. "

Auch nach der Kartierung des menschlichen Genoms und der Suche nach genetischen Eigenschaften mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind die Mechanismen, die dieser Krankheit zugrunde liegenden vererbte Anfälligkeit nicht vollständig verstanden.

Fokus auf Metabolomics

Shah sagte, das Forschungsteam von Duke Ansätze mit einer Vielzahl von analytischen Methoden zur Messung von mehr als einer Million Datenpunkte in 3700 patients- erlaubte ihnen, einige der fehlenden Schritte, die zu Herzkreislauferkrankungen, die oft erblich führen zu füllen .

"Dank der Genetik, jeder ist verbunden, wenn sie im Trakt", sagte Shah. "Aber jeder weiß, wenn Sie zwei Menschen mit dem gleichen Merkmal, aber Sie übergewichtig sind, Rauch und haben einen schlechten Weg des Lebens, hat diese Person einen anderen Weg, die zu Herzkrankheiten als jemand, der Normalgewicht ist geführt, nicht rauchen, essen Recht und Übung. "

Das Duke-Team konzentrierte sich auf die zwischen Genen und den Ort der Erkrankung. Dies führte metabolomics- Analyse von Metaboliten oder Spuren von Chemikalien, links als Nebenprodukte der Zellprozesse.

Verwenden von DNA- und RNA-Marker wurde ER-Stress entdeckt den biologischen Prozess für das erhöhte Risiko von Herzerkrankungen Veranstaltungen. Bildnachweis: Mark Dubowski für Duke Medizin

In einer Gruppe von 3.700 Patienten, für die Herzkatheterstudie CATHGEN, Shah und seine Kollegen führten eine genomweite Analyse des Niveaus der spezifischen Stoffwechselprodukte, die zuvor als Prädiktoren für kardiovaskuläre Erkrankungen identifiziert worden war.

Metaboliten Track

In ihrer bisherigen Arbeit, hatten die Forscher diese Metaboliten als Marker für kardiovaskuläre Erkrankungen markiert, aber nicht wissen, wie sie erstellt wurden, oder das, was die zugrunde liegenden biologischen Wege waren.

Die aktuelle Studie beantwortete diese Frage, die Suche nach, dass diese Gene wurden direkt mit dem Stress des ER, die, wenn die Endoplasmatischen Retikulum Organelle wird in seiner Arbeit überlastet Verwaltung überschüssige Zellproteine ​​und beschädigte tritt zusammen.

Shah und seine Kollegen nahmen dann einen epigenetischen und transkriptomischen Ansatz, um festzustellen, was die Unterschiede zwischen Patienten mit hohen oder niedrigen Niveaus von Metaboliten. Wieder kam Belastungspfad ER als eine Schlüsselkomponente.

"Mit dem Ansatz" -omik "dieser Multi-Plattform, wir diese genetischen Varianten mit neuen Levels von Metaboliten und Herzkreislauferkrankungen selbst zugeordnet identifiziert", sagte Shah. "Wir glauben nicht, dass die gleichen Metaboliten verursacht Herzinfarkte, die nur Produkte eines Prozesses Dysregulation, die Menschen sind aber genetisch anfälligen das ist etwas, was wir haben, zu studieren sein könnte."

William E. Kraus et al.
Metabolomics Mapping Quantitative Trait Loci im Ubiquitin-Proteasom-Cardiovascular Disease Pathogenese beteiligt
PLoS Genetics.