Tín hiệu O-GlcNAc trong tim tăng lên ở bệnh phì đại tim và suy tim

Biến đổi protein O-GlcNAc có thể đảo ngược đã nổi lên như một hệ thống tín hiệu nội bào thiết yếu trong một số mô, bao gồm cả sinh lý bệnh tim mạch liên quan đến tiểu đường và căng thẳng thiếu máu cấp tính. Chúng tôi đã kiểm tra giả thuyết rằng tín hiệu O-GlcNAc trong tim bị thay đổi trong bệnh phì đại tim mạn tính và suy tim với các nguyên nhân khác nhau. Sự biến đổi toàn cầu của O-GlcNAc và các enzyme chính điều chỉnh O-GlcNAc, O-GlcNAc transferase (OGT), O-GlcNAcase (OGA), và glutamine-fructose-6-phosphate amidotransferase (GFAT) đã được đo bằng phân tích miễn dịch và/hoặc RT-PCR thời gian thực từ mô thất trái của bệnh nhân hẹp động mạch chủ (AS) và các mô hình chuột của tăng huyết áp, nhồi máu cơ tim (MI), và băng động mạch chủ (AB), có và không có suy tim. Chúng tôi cho thấy rằng sự biến đổi toàn cầu O-GlcNAc tăng 65% ở bệnh nhân AS, 47% ở chuột tăng huyết áp, 81 và 58% sau AB, và 37 và 60% sau MI ở tim phì đại và suy tim, tương ứng (P < 0.05). Đáng chú ý, các mẫu biến đổi O-GlcNAc protein khác nhau giữa tim phì đại và tim suy, và biến đổi O-GlcNAc rộng nhất được quan sát thấy trên các protein có kích thước 20–100 kDa. Mức độ protein và/hoặc mRNA của OGT, OGA, và GFAT2 đã tăng lên do quá tải áp lực, trong khi không có sự điều chỉnh nào được ghi nhận do nhồi máu cơ tim. Sự ức chế dược lý của OGA làm giảm khả năng co bóp của tim ở những trái tim suy sau MI, cho thấy một vai trò có thể của O-GlcNAc trong sự phát triển của rối loạn chức năng tim mạn tính. Dữ liệu của chúng tôi hỗ trợ khái niệm mới rằng tín hiệu O-GlcNAc bị thay đổi trong nhiều nguyên nhân gây phì đại và suy tim, bao gồm cả hẹp động mạch chủ ở người. Điều này không chỉ cung cấp một căn cứ thú vị cho sự khám phá các cơ chế mới liên quan đến tái cấu trúc tim bệnh lý mà còn ngụ ý rằng biến đổi protein O-GlcNAc có thể là một mục tiêu điều trị mới trong suy tim.