Combinant des outils d'investigation de la génétique, l'épigénétique, la transcriptomique et la métabolomique, un groupe de recherche Duke Medicine a identifié une nouvelle voie moléculaire impliqués dans des attaques cardiaques et de décès par maladie cardiaque.

Les chercheurs ont découvert que le stress sur un composant de cellules appelées le réticulum endoplasmique est associée à un risque d'événements cardiaques futurs, et peut être détecté dans les morceaux de débris moléculaire circulant dans le sang. Senior auteur Svati H. Shah, MD, professeur agrégé de médecine et professeur à l'Institut de physiologie moléculaire à l'Université Duke, a déclaré:



"Stress du RE a longtemps été liée au diabète de type 1 et la maladie de Parkinson, entre autres, mais c'est la première indication qu'il joue un rôle dans les crises cardiaques et de décès par maladie cardiaque commun. Il est également intéressant que nous sommes capables de mesurer ce stress du RE dans une petite goutte de sang, fournissant un moyen potentiel d'intercéder et de réduire le risque d'un événement cardiovasculaire majeur. "

Même après la cartographie du génome humain et la recherche de traits génétiques associés aux maladies cardiovasculaires, les mécanismes sous-jacents prédisposition héréditaire à cette maladie ne sont pas pleinement compris.

Concentrez-vous sur la métabolomique

Shah a déclaré l'équipe de recherche du duc approches utilisant une variété de méthodes analytiques pour mesurer plus d'un million de points de données en 3700 patients-leur a permis de combler certaines des étapes manquantes qui conduisent à la maladie cardiovasculaire, qui est souvent héréditaire .

"Merci à la génétique, tout le monde est uni en partageant un tract", a déclaré Shah. "Mais tout le monde sait si vous avez deux personnes avec le même trait, mais vous êtes en surpoids, la fumée et une mauvaise façon de vivre, cette personne a un chemin différent qui a conduit à une maladie cardiaque que quelqu'un qui est un poids normal, ne pas fumer, manger et de l'exercice ".

Le duc d'équipe axé sur intermédiaire entre les gènes et l'emplacement de la maladie. Cela a entraîné l'analyse metabolomics- de métabolites, ou traces de produits chimiques, de gauche comme sous-produits de processus cellulaires.

En utilisant des marqueurs d'ADN et d'ARN, le stress ER a été découvert le processus biologique responsable de l'augmentation du risque d'événements de maladie cardiaque. Crédit: Mark Dubowski pour Duke Medicine

Parmi un groupe de 3700 patients pour lesquels l'étude de cathétérisme cardiaque CATHGEN, Shah et ses collègues ont effectué une analyse de l'ensemble du génome des niveaux de métabolites spécifiques qui avaient été précédemment identifiées comme facteurs prédictifs de maladies cardiovasculaires.

Piste de métabolites

Dans leurs travaux antérieurs, les chercheurs avaient marqué ces métabolites comme marqueurs de maladie cardiovasculaire, mais ne savent pas comment ils ont été créés ou ce que les voies biologiques sous-jacents étaient.

L'étude actuelle a répondu à cette question, estimant que ces gènes étaient directement liés au stress de l'ER, qui survient lorsque le réticulum endoplasmique organite devient surchargé de travail dans son travail de gestion protéines cellulaires excédentaires et endommagé.

Shah et ses collègues ont ensuite pris une approche épigénétique et transcriptomique afin de déterminer quelles sont les différences entre les patients avec des niveaux élevés ou faibles de métabolites. Encore une fois, chemin de contrainte ER est venu comme un élément clé.

"En utilisant l'approche« omiques »ce multi-plateforme, nous avons identifié ces variantes génétiques associées à de nouveaux niveaux de métabolites et les maladies cardiovasculaires lui-même," a déclaré Shah. "Nous ne croyons pas que les mêmes métabolites sont à l'origine des crises cardiaques, qui pourraient être seulement des produits d'un dérèglement du processus que les gens sont génétiquement susceptibles de-mais cela est quelque chose que nous avons à étudier."

William E. Kraus et al.
Métabolomique cartographie quantitative trait loci impliqués dans le protéasome ubiquitine pathogenèse des maladies cardiovasculaires
PLoS Genetics.