Мултикомпонентни анализи разкриват реакцията на имунната система към сърдечен удар

Подобряването на резултатите при пациенти след миокарден инфаркт е една от основните цели на кардиологията. Това включва цялостно разбиране на патофизиологията и ранно идентифициране на пациенти с висок риск от лош изход.

Изследователи от болница LMU, Helmholtz Munich и други институции използваха високотехнологични биомедицински и биоинформатични методи, за да картографират цялостно имунния отговор към миокарден инфаркт при хора и да идентифицират сигнатури, които корелират с клиничния ход на заболяването.

Резултатите са публикувани в списанието Nature Medicine.

Само в Германия около 300 000 души страдат от инфаркт всяка година. Лечението на пациентите се е подобрило значително през последните десетилетия. Много от засегнатите обаче развиват сърдечна недостатъчност след инцидента, тъй като сърдечният мускул не се регенерира.

Според проучвания върху животни, възпалителната реакция играе важна роля след инфаркт и има решаващо влияние върху възстановяването на функцията на сърдечния мускул.

„Неподходящ или прекомерен имунен отговор може да компрометира възстановяването на сърдечната функция“, казва д-р Ками Пекайваз, водещ автор на новото проучване и клиничен учен в Катедрата по медицина I, болница LMU, LMU Мюнхен.

Екип, ръководен от него, включващ Виктория Кнотенберг, доктор Лео Николай и проф. Константин Старк от Катедра по медицина I в болница LMU и Корина Лосерт и д-р Матиас Хайниг от Helmholtz Munich, анализира за първи път как имунната система реагира на миокарден инфаркт при хората.

Изследователите са изследвали кръвни проби от пациенти с инфаркт, лекувани в болница LMU, и са показали различни клинични резултати.

Атлас на имунните отговори

Имунните клетки в кръвта бяха анализирани поотделно за тяхната РНК експресия. РНК се произвежда, когато клетките преобразуват информацията от своите гени в протеини – така нареченият транскриптомен анализ може да разкрие текущото състояние и характеристики на клетката.

Освен това, кръвната плазма беше изследвана за различни вещества, използвайки протеинови анализи, които предоставят подробна информация за възпалителни и други процеси. Тези анализи са сред най-модерните методи, така наречените мулти-омични методи.

Специфична биоинформатична техника (MOFA, за мулти-омичен факторен анализ на данни) разпозна общи модели в масата от получени данни.

„Този метод е идеален за идентифициране и обобщаване на много по-малки ефекти, които са координирани в една посока“, казва д-р Матиас Хайниг, ръководител на работната група по биоинформатика в Helmholtz Munich. Това позволи създаването на атлас на имунните отговори след миокарден инфаркт.

„Тези модели могат да обяснят разликите между клиничния и времевия ход на пациентите“, казва професор Константин Старк, старши консултант по кардиология в болница LMU. Това означава, че определени „имунни сигнатури“ са свързани с по-добро възстановяване на сърдечната функция, а други – с по-лошо.

Този атлас на имунния отговор към миокарден инфаркт има голямо значение за по-нататъшни фундаментални изследвания в областта на сърдечно-съдовите заболявания и потенциално показва, че мултиомичните анализи на кръвни проби могат да се използват за прогнозиране на клиничния ход на инфаркта на пациента. Концепцията за диагностика, базирана на MOFA, при сърдечно-съдови заболявания обаче трябва да бъде тествана в по-нататъшни проучвания – и това е, което изследователите от Мюнхен планират да направят през следващите години.