Förstå "hjärtsorg" - studie visar på samband mellan stress och hjärtsvikt

Stressen vid hjärtsvikt minns kroppen och kan leda till återfall och andra relaterade hälsoproblem, visar en studie. Forskare har upptäckt att hjärtsvikt lämnar ett "stressminne" i form av förändringar i DNA:t hos hematopoetiska stamceller, vilka är involverade i att tillverka blod- och immunceller som kallas makrofager.

Dessa immunceller spelar en viktig roll för att skydda hjärthälsan. Emellertid undertrycktes en viktig signalväg (en kedja av molekyler som överför signaler inom en cell) som kallas transformerande tillväxtfaktor beta (TGF-β) i hematopoetiska stamceller under hjärtsvikt, vilket negativt påverkade makrofagproduktionen.

Att förbättra TGF-β-nivåerna kan ge en ny behandling för återkommande hjärtsvikt, och att upptäcka ansamling av stressminne kan ge en tidig varning innan det inträffar.

Hälsosamma livsstilar och förbättrat välbefinnande är en del av FN:s globala mål för hållbar utveckling. Positivt nog visar en nyligen genomförd studie att den förväntade livslängden världen över kommer att öka med cirka 4,5 år fram till 2050. Detta beror till stor del på folkhälsoinsatser för att förebygga sjukdomar och förbättra överlevnaden från tillstånd som hjärt-kärlsjukdomar. Hjärtsjukdomar är dock fortfarande den vanligaste dödsorsaken världen över, med uppskattningsvis 26 miljoner människor som lider av hjärtsvikt.

När hjärtsvikt väl uppstår tenderar den att återkomma, tillsammans med andra hälsoproblem som njur- och muskelsjukdomar. Forskare i Japan ville förstå vad som orsakar dessa återfall och försämring av andra organ, och om det kan förebyggas.

Studien är publicerad i tidskriften Science Immunology.

"Baserat på våra tidigare studier antog vi att återfall kan orsakas av stress som upplevs vid hjärtsvikt, vilken ackumuleras i kroppen, särskilt i hematopoetiska stamceller", förklarade projektprofessor Katsuito Fujio vid University of Tokyo Graduate School of Medicine. Hematopoetiska stamceller finns i benmärgen och är källan till blodkroppar och immunceller som kallas makrofager, vilka hjälper till att skydda hjärthälsan.

Denna illustration visar att stresssignaler vid hjärtsvikt överförs till hjärnan, som sedan skickar dem vidare via nerver till hematopoetiska stamceller i benmärgen, där de ackumuleras som stressminne. Dessa stressackumulerade stamceller producerar immunceller med reducerad skyddsförmåga för organ som hjärta, njurar och muskler. Källa: Science Immunology (2024). DOI: 10.1126/sciimmunol.ade3814

Hos möss med hjärtsvikt fann forskarna bevis på stressprägling på epigenomet, vilket innebär att kemiska förändringar hade inträffat i mössens DNA. En viktig signalväg som kallas transformerande tillväxtfaktor beta, som är involverad i regleringen av många cellulära processer, undertrycktes i de hematopoetiska stamcellerna hos möss med hjärtsvikt, vilket ledde till produktionen av dysfunktionella immunceller.

Dessa förändringar kvarstod över tid, så när teamet transplanterade benmärg från möss med hjärtsvikt till friska möss fann de att stamcellerna fortsatte att producera dysfunktionella immunceller. Dessa möss utvecklade därefter hjärtsvikt och blev mottagliga för organskador.

"Vi kallade detta fenomen för ett stressminne eftersom stressen från hjärtsvikt minns länge och fortsätter att påverka hela kroppen. Även om olika andra typer av stress också kan lämna detta stressminne, tror vi att stressen som orsakas av hjärtsvikt är särskilt betydande", sa Fujio.

Den goda nyheten är att identifiering och förståelse av dessa förändringar i TGF-β-signalvägen öppnar upp nya möjligheter för potentiella framtida behandlingar.

"Helt nya terapier kan övervägas för att förhindra ackumulering av detta stressminne under sjukhusvistelse vid hjärtsvikt", sa Fujio. "Hos djur med hjärtsvikt har tillsats av ytterligare aktiv TGF-β visat potential som ett behandlingsalternativ. Att korrigera epigenomet hos hematopoetiska stamceller kan också vara ett sätt att eliminera stressminnet."

Nu när detta har identifierats hoppas teamet kunna utveckla ett system som kan upptäcka och förhindra ansamling av stressminnen hos människor, med det långsiktiga målet att inte bara förhindra att hjärtsvikt återkommer, utan också identifiera tillståndet innan det utvecklas fullt ut.