Parastās pūtītes zāles var novērst artēriju sacietēšanu
Kalcija nogulsnēšanās jeb kalcifikācija palīdz sacietēt audus organismā. Audu sacietēšana ir būtiska veselīgai kaulu attīstībai, taču tā var izraisīt veselības problēmas, ja tā notiek artērijās.
Stingras vai cietas artērijas kavē barojošu asiņu plūsmu audos un orgānos. Tas var paaugstināt sirds un asinsvadu slimību, piemēram, paaugstināta asinsspiediena, sirdslēkmes un insulta, risku. Tas var arī palielināt demences un citu ar vecumu saistītu slimību risku.
Tagad Kembridžas universitātes un Londonas King’s College zinātnieki Apvienotajā Karalistē ir atšķetinājuši ķīmiskās izmaiņas, kas izraisa artēriju sacietēšanu.
Nesen Šūnu pārskati dokumentā sniegts pilnīgs pārskats par atklājumiem.
Pētījums koncentrējas ap molekulu, ko sauc par PAR, kas ir saīsinājums no poli (ADP-ribozes). Pētnieki atklāja, ka PAR var veidot "blīvus šķidruma pilienus ar kalcija joniem", kas pēc tam kristalizējas, kad tie apvienojas ar artērijas sieniņu elastīgajiem audiem.
Pirms atklājuma zinātnieki domāja, ka PAR loma ir tikai DNS atjaunošanā. Jaunie atklājumi atklāj, ka tas veicina arī kalcifikāciju artērijās.
Pētnieki arī atklāja, ka antibiotikas minociklīns var novērst artērijas sacietēšanu, bloķējot PAR izraisītu kalcifikāciju.
Šķiet, ka ārstēšana, ko viņi pārbaudīja šūnu kultūrās un žurkās, neietekmē kaulus.
Minociklīns ir esoša zāle, kurai ir daudz lietojumu. Ārsti to parasti izraksta pūtītes ārstēšanai.
Kalcifikācija un artēriju sacietēšana
"Arterijas sacietēšana notiek visiem, kad viņi vecumā," saka Melinda J. Duere, kura ir Kembridžas universitātes Ķīmijas katedras profesore, "un tā tiek paātrināta pacientiem, kuriem tiek veikta dialīze, kur pat bērniem attīstās pārkaļķojušās artērijas."
"Bet līdz šim mēs nezinām, kas kontrolē šo procesu un tāpēc, kā to izturēties," viņa piebilst.
Duers vadīja pētījumu kopā ar Katrīnu M. Šanahanu, kura ir šūnu signalizācijas profesore Londonas Kinga koledžā. Viņi ir pētījuši artērijas kalcifikāciju vairāk nekā 10 gadus.
Britu Sirds fonds (BHF) un Kembridžas uzņēmums Cycle Pharmaceuticals finansē viņu pētījumu.
Savā pētījumā autori paskaidro, ka kalcifikācija, kas sacietē artērijas, parasti notiek divās asinsvadu vietās. Viena vieta ir intima vai audi, kas izklāj asinsvadu sienu. Kalcifikācija šajā vietā notiek kā daļa no aterosklerozes.
Otra artērijas sacietēšanas vieta ir barotne vai audi asinsvadu sienas iekšpusē. Mediju sacietēšana parasti notiek novecošanas laikā.
Šanahans skaidro, ka šim konkrētajam pētījumam viņi vēlējās uzzināt, kas izraisa kalcifikāciju, kas notiek kalcija fosfāta kristālu formā.
Viņus īpaši interesēja uzzināt, kāpēc nogulsnes, šķiet, koncentrējas "ap kolagēnu un elastīnu, kas veido lielu artērijas sienas daļu".
Iepriekšējā darbā komandas bija atklājušas, ka PAR, kas veic DNS labošanu šūnu iekšienē, var darboties arī ārpus šūnām kā kaulu audu ražošanas virzītājspēks.
Šis atklājums lika viņiem domāt, vai PAR varētu būt nozīme arī citu audu pārkaļķošanā.
Arī tad, kad šūnās notiek oksidatīvs stress un DNS bojājumi, tās ekspresē divus enzīmus, kas ražo PAR - PARP1 un PARP2. Zinātnieki bieži ir redzējuši, ka kaļķos un asinsvados kalcifikāciju var pavadīt oksidatīvais stress un DNS bojājumi.
Šūnas eksportē PAR stresa apstākļos
Jaunajam pētījumam pētnieki izmantoja "ultrastruktūras metodes", lai redzētu, kas notiek molekulārā līmenī, kad šūnas nonāk stresā.
Viņi atklāja, ka, šūnām iet bojā no oksidatīvā stresa, tās eksportē PAR. Tā kā PAR ir spēcīga afinitāte pret kalcija joniem, tad, kad tas atrodas ārpus šūnas, tas stingri piestiprina kalciju, dodot priekšroku citiem minerāliem.
Šis process rada lielus kalcija pilienus, kas piestiprinās kolagēnam un elastīnam - materiāliem artērijas sienās, kas traukiem piešķir elastību. Kad pilieni piestiprinās elastīgajiem materiāliem, tie sacietē kristālos, samazinot elastību un nostiprinot artērijas.
Duer saka, ka viņi pirmo reizi izdarīja šo atklājumu nejauši un pēc tam to turpināja. "Mēs nekad nebūtu paredzējuši, ka to izraisījis PAR," viņa atzīmē.
Nosakot PAR lomu artērijas kalcifikācijā, komandas meklēja veidu, kā to apturēt. Acīmredzams risinājums bija meklēt PARP inhibitoru, kas ir molekula, kas bloķē PAR ražošanu, bloķējot vienu no fermentiem, kas to sintezē.
Viņi nolēma meklēt PARP inhibitoru starp zālēm, kurām jau ir veikti izmēģinājumi ar cilvēkiem, jo tas saīsinātu tā lietošanas laiku kā ārstēšanu, lai novērstu stīvās artērijas.
Minociklīns pārtrauca artēriju sacietēšanu žurkām
Ar Cycle Pharmaceuticals palīdzību pētnieki identificēja un pārbaudīja sešas molekulas, kas atbilst viņu kritērijiem. Viens no tiem, minociklīns, izrādījās ļoti efektīvs, lai apturētu artēriju stīvumu žurkām ar ilgstošu nieru slimību.
Komanda cer, ka nākamajos 2 gados veiks ārstēšanas izmēģinājumus ar cilvēkiem.
BHF asociētais medicīnas direktors profesors Džeremijs Pīrsons saka, ka pētnieki ir atklājuši artērijas pārkaļķošanās mehānismu un parādījuši arī to, kā tas atšķiras no kaulu pārkaļķošanās.
"To darot, viņš piebilst," viņi ir spējuši noteikt iespējamo ārstēšanu, lai samazinātu asinsvadu pārkaļķošanos, neradot negatīvu ietekmi uz kauliem. "
"Šāda veida ārstēšana nāktu par labu daudziem cilvēkiem, un mēs ar nepacietību gaidām gaidāmo klīnisko pētījumu rezultātus, pārbaudot, vai šīs zāles atbilst agrīnajam solījumam."
Džeremijs Pīrsons
