Атеросклероз: исследования показывают новый механизм и терапевтическую цель
Новое исследование предлагает свежий взгляд на то, как иммунные клетки могут дестабилизировать жировые отложения или бляшки, которые образуются в артериях во время атеросклероза.
Атеросклероз - это стойкое воспалительное состояние, при котором бляшки накапливаются внутри артерий, заставляя их сужаться и ограничивать кровоток.
Когда атеросклеротическая бляшка лопается или разрывается, это может вызвать сердечный приступ или инсульт.
Нейтрофилы - это распространенный тип лейкоцитов (белых кровяных телец), которые защищаются от инфекции, нападая на микробы. Они также выполняют «многие роли в воспалении».
Новое международное исследование показывает, что нейтрофилы могут усугублять атеросклероз, вызывая ранее неизвестный тип гибели клеток, дестабилизирующий артериальные бляшки.
Недавний Природа В статье описывается, как нейтрофилы могут вызывать серию молекулярных событий, которые также убивают гладкомышечные клетки, которые помогают удерживать бляшки в стенке артерии.
«Каждая воспалительная реакция, - говорит соисполнитель исследования профессор Оливер Зонляйн из Института профилактики сердечно-сосудистых заболеваний при Университете Людвига-Максимилиана (LMU) в Мюнхене, Германия, - приводит к некоторым побочным повреждениям, потому что нейтрофилы также атакуют здоровые клетки. ”
Он и его коллеги также разработали и создали «индивидуализированный пептид», который потенциально может нацеливать и блокировать процесс гибели клеток.
Атеросклероз и его последствия
Артерии - это сосуды, которые снабжают сердце и другие части тела богатой кислородом и питательными веществами кровью, которая необходима клеткам для функционирования и существования.
Атеросклероз развивается, когда различные материалы, такие как холестерин, жир и клеточные отходы, откладываются в тканях, выстилающих артерии. Отложения или бляшки со временем медленно накапливаются, вызывая сужение и затвердевание артерий.
Когда артерии сужаются, они затрудняют кровоток и ограничивают снабжение клеток кислородом и питательными веществами. В зависимости от того, где это происходит, ограничение кровотока может привести к болезни сердца, стенокардии, заболеванию сонной артерии, заболеванию периферических артерий и хроническому заболеванию почек.
Сами бляшки тоже представляют опасность. Они могут разорваться или отломиться, что приведет к засорению. Кроме того, закупорка может возникнуть из-за сгустков крови, которые прилипают к внутренним стенкам суженных артерий.
Если закупорка находится в артерии, которая снабжает кровью мозг или сердце, это может привести к инсульту или сердечному приступу. Закупорки в артериях, снабжающих кровью ноги, могут привести к отмиранию тканей или гангрене.
Согласно статистике, которую Американская кардиологическая ассоциация публикует в Интернете, сердечно-сосудистые заболевания, такие как сердечный приступ и инсульт, были основной причиной 840 678 смертей в США в 2016 году.
Нейтрофилы помогают бляшкам стать нестабильными
Другой особенностью атеросклероза является то, что он запускает сигналы, которые побуждают иммунную систему отправлять нейтрофилы и другие иммунные клетки через кровоток к бляшкам.
Когда они достигают участка бляшки, иммунные клетки проскальзывают между клетками эндотелиальной ткани выстилки артерии. В то же время они выделяют химические вещества, которые сигнализируют иммунной системе послать еще больше иммунных клеток.
Это может создать цикл, который превращает начальную воспалительную реакцию в стойкое или хроническое воспаление. Когда воспаление становится хроническим, повышается риск того, что налет разрастется, разорвется и вызовет закупорку.
Используя мышиные модели атеросклероза для изучения того, что происходит на клеточном уровне, исследователи обнаружили, что нейтрофилы могут играть особенно разрушительную роль в дестабилизации бляшек.
«Они связываются с гладкомышечными клетками, которые лежат в основе стенки сосуда, и активируются», - объясняет профессор Зонляйн.
После активации нейтрофилы высвобождают «хромосомную ДНК и связанные с ней гистоны, которые очень заряжены и [токсичны для клеток]», - продолжает он, добавляя: «Свободные гистоны убивают близлежащие клетки - в случае атеросклероза - гладкомышечные клетки».
Гистоны - это белки, которые помогают плотно упаковать ДНК внутри хромосом.
Пептид может блокировать токсические гистоны
Гистоны убивают гладкомышечные клетки, вызывая образование пор в их стенках. Это позволяет внеклеточным жидкостям просачиваться через поры в клетки, вызывая их разрыв.
Поскольку гладкомышечные клетки помогают удерживать бляшки в стенке артерии, их разрушение приводит к тому, что жировые отложения становятся нестабильными и с большей вероятностью разрываются и ломаются.
В другой части исследования команда использовала молекулярное моделирование для создания небольшой белковой молекулы или пептида, который мог бы блокировать токсический эффект свободных гистонов.
Авторы предполагают, что «пептид, ингибирующий гистоны», может разрушать гистоны, связываясь с ними, так что они не могут создавать поры в клеточных мембранах.
Профессор Зонлейн говорит, что синтетический пептид может оказывать аналогичное влияние на другие состояния, которые включают хроническое воспаление, такие как хроническое воспаление кишечника и артрит.
Он и его соавторы заключают:
«Наши данные идентифицируют форму гибели клеток, лежащую в основе хронического сосудистого заболевания, которая вызвана лейкоцитами и может быть нацелена терапевтически».
