Under en livstid slår hjärtat runt 2,5 miljarder gånger. Varje hjärtslag startas av en elektrisk impuls, som får hjärtmuskeln att dra ihop sig i en mycket välkoordinerad rörelse. Hjärtats elektriska aktivitet styrs av små porer, jonkanaler, som går genom cellens membran och reglerar hur elektriskt laddade joner flödar in och ut ur cellen. Vissa jonkanaler fungerar som en gas och andra som en broms. Tillsammans styr de varje hjärtslag genom livet.
Sjukdomar som rubbar hjärtats rytm kan i vissa fall vara dödliga. En sådan hjärtsjukdom är långt QT-syndrom, eller LQTS. Hos personer med LQTS tar det längre tid än normalt för hjärtat att avsluta varje t hjärtslag. Syndromet beror oftast på en medfödd ärftlig förändring, eller mutation, som påverkar någon av hjärtats jonkanaler.Sara Liin. Foto Emma Busk Winquist
– Vi försöker förstå vilka ämnen i kroppen som påverkar hur jonkanalerna fungerar. Om vi förstår hur den regleringen fungerar, kanske vi kan förstå varför en del individer är mer skyddade och andra drabbas hårdare, säger Sara Liin, universitetslektor vid Institutionen för biomedicinska och kliniska vetenskaper vid LiU.
I den aktuella studien, som publiceras i tidskriften Science Advances, har forskarna intresserat sig för möjliga effekter av könshormonet östrogen. Idéen väcktes när forskarna fick frågor av hjärtspecialistläkare om varför kvinnor drabbades i större utsträckning och allvarligare än män av vissa ärftliga sjukdomar där hjärtats rytm rubbas, eller hjärtarytmi som det också kallas. Kvinnor anses nämligen generellt sett vara bättre skyddade mot hjärt-kärlsjukdom. Kunde det ha att göra med att kvinnor har mer östrogen än män?I forskningen kring jonkanaler i hjärtmuskelceller används ägg från afrikansk klogroda. Foto Emma Busk Winquist
Jämförde könshormoner
I studien studerade forskarna den typ av jonkanal som oftast är muterad vid LQTS och som heter Kv7.1/KCNE1. Hämning av denna jonkanals funktion är en riskfaktor som ökar risken för rytmrubbningar. För att kunna förstå östrogenets effekt på den specifika jonkanalen gjorde forskarna experiment där de förde in den mänskliga varianten av jonkanalen i grodägg, som saknar jonkanalen. Forskarna tillsatte den mest aktiva formen av könshormonet östrogen, östradiol, och mätte jonkanalens funktion. Det visade sig att jonkanalen hämmades av östrogen, vilket forskarna tolkar som att östrogen kan öka risken för vissa hjärtrytmrubbningar. Andra könshormon hade ingen effekt.
Forskarna tog också reda på exakt vilka delar av kanalen som östrogenet påverkar. Forskarna tittade vidare på jonkanalsmutationer som hittats i familjer med ärftliga hjärtrytmrubbningar. En del mutationer gav en hög känslighet för östrogen, medan andra ledde till att jonkanalen helt tappade sin känslighet för östrogen.
– Vi visar att vissa ärftliga mutationer som gör att jonkanalen fungerar sämre verkar bidra till en hög känslighet för östrogen, så det kan vara två riskfaktorer som samverkar särskilt hos kvinnor som är bärare av dessa mutationer. Vi tycker att vår studie ger en bra anledning att titta närmare på detta hos patienter, säger Sara Liin.
Forskarna menar att det är viktigt att komma ihåg att östrogen också har många positiva effekter, och att det är för kvinnor med en ärftlig förhöjd risk för LQTS som östrogen möjligen kan vara en riskfaktor. LQTS är relativt ovanligt och drabbar ungefär 1 av 2 500 personer.
Även hittat skyddande ämnen
LiU-forskarna publicerade nyligen en studie i tidskriften Lancet eBioMedicine där de på liknande sätt studerade en grupp kroppsegna ämnen som kallas endocannabinoider. Den visade att endocannabinoider i stället verkar fungera som skyddande faktorer vid LQTS. Forskarna menar att fynden pekar på att dessa faktorer kan vara viktiga att studera vidare i människor. På sikt kanske det kan leda till sätt att höja nivåerna av endocannabinoider för att motverka rytmrubbningarna.
Studien har finansierats med stöd av bland annat Europeiska forskningsrådet, ERC, genom forskningsprogrammet Horizon 2020.
Artikeln: Long-QT mutations in KCNE1 modulate the 17β-estradiol response of Kv7.1/KCNE1, Lisa-Marie Erlandsdotter, Lucilla Giammarino, Azemine Halili, Johan Nikesjö, Henrik Gréen, Katja E Odening och Sara I Liin, (2023), Science Advances, publicerad online den 15 mars 2023, doi: 10.1126/sciadv.ade7109