Ateroskleróza: Výskum odhaľuje nový mechanizmus a terapeutický cieľ
Nový výskum ponúka čerstvé poznatky o tom, ako môže typ imunitných buniek destabilizovať tukové usadeniny alebo plaky, ktoré sa tvoria v tepnách počas aterosklerózy.
Ateroskleróza je pretrvávajúci zápalový stav, pri ktorom sa vo vnútri tepien hromadia plaky, ktoré spôsobujú zúženie a obmedzenie prietoku krvi.
Keď aterosklerotický plát praskne alebo sa zlomí, môže spôsobiť infarkt alebo mŕtvicu.
Neutrofily sú hojným typom leukocytov (bielych krviniek), ktoré sa bránia proti infekcii útokom mikróbov. Slúžia tiež „pri zápale pri mnohých úlohách“.
Nová medzinárodná štúdia odhaľuje, že neutrofily môžu zhoršiť aterosklerózu vyvolaním predtým neznámeho typu bunkovej smrti, ktorá destabilizuje arteriálne plaky.
Nedávna Príroda príspevok popisuje, ako môžu neutrofily indukovať rad molekulárnych dejov, ktoré tiež zabíjajú bunky hladkého svalstva, ktoré pomáhajú zadržiavať plaky v stene artérie.
„Každá zápalová reakcia,“ hovorí zodpovedný autor štúdie, profesor Oliver Söhnlein z Inštitútu pre kardiovaskulárnu prevenciu na Univerzite Ludwiga Maximiliána (LMU) v Mníchove v Nemecku, „vedie k určitému vedľajšiemu poškodeniu, pretože neutrofily napádajú aj zdravé bunky. “
On a jeho kolegovia tiež navrhli a vyrobili „peptid na mieru“, ktorý by mohol potenciálne zamerať a blokovať proces bunkovej smrti.
Ateroskleróza a jej dôsledky
Tepny sú cievy, ktoré zásobujú srdce a ďalšie časti tela krvou bohatou na kyslík a živiny, ktorú bunky potrebujú, aby fungovali a žili.
Ateroskleróza sa vyvíja, keď sa rôzne materiály, ako je cholesterol, tuk a bunkový odpad, ukladajú v tkanive lemujúcom tepny. Usadeniny alebo plaky sa časom hromadia pomaly a spôsobujú zúženie a spevnenie tepien.
Keď sa tepny zúžia, bránia prietoku krvi a obmedzujú prísun kyslíka a živín do buniek. Podľa toho, kde sa vyskytuje, môže obmedzený prietok krvi vyústiť do srdcových chorôb, angíny pectoris, chorôb krčných tepien, chorôb periférnych tepien a chronických ochorení obličiek.
Rizikom sú aj samotné plaky. Môžu prasknúť alebo sa môžu odlomiť kúsky, čo spôsobí upchatie. Okrem toho môžu vzniknúť blokády z krvných zrazenín, ktoré sa držia na vnútorných stenách zúžených tepien.
Ak je upchatie v tepne, ktorá dodáva krv do mozgu alebo srdca, môže to mať za následok mozgovú príhodu alebo infarkt. Blokovanie tepien, ktoré zásobujú nohy, môže viesť k odumretiu tkaniva alebo gangréne.
Podľa štatistík, ktoré zverejňuje American Heart Association online, boli v roku 2016 v USA hlavnou príčinou 840 678 úmrtí kardiovaskulárne ochorenia, ako napríklad srdcový infarkt a mozgová príhoda.
Neutrofily pomáhajú plakom stať sa nestabilnými
Ďalším znakom aterosklerózy je, že spúšťa signály, ktoré vyzývajú imunitný systém na vysielanie neutrofilov a iných imunitných buniek krvnou cestou do plakov.
Keď dosiahnu miesto plaku, imunitné bunky vkĺznu medzi bunky endotelového tkaniva výstelky tepny. Zároveň uvoľňujú chemikálie, ktoré signalizujú imunitnému systému, aby poslal ešte viac imunitných buniek.
To môže nastaviť cyklus, ktorý zmení počiatočnú zápalovú odpoveď na pretrvávajúci alebo chronický zápal. Akonáhle sa zápal stane chronickým, zvyšuje sa riziko, že doska porastie, praskne a spôsobí upchatie.
Pomocou myšacích modelov aterosklerózy na preskúmanie toho, čo sa deje na bunkovej úrovni, vedci zistili, že neutrofily môžu hrať obzvlášť deštruktívnu úlohu pri destabilizácii plakov.
„Viažu sa na bunky hladkého svalstva, ktoré sú podkladom k stene cievy, a sú aktivované,“ vysvetľuje profesor Söhnlein.
Akonáhle sú neutrofily aktívne, uvoľňujú „chromozomálnu DNA a s ňou spojené históny, ktoré sú vysoko nabité a [toxické pre bunky],“ pokračuje a dodáva: „Voľné históny zabíjajú blízke bunky - v prípade aterosklerózy bunky hladkého svalstva.“
Históny sú proteíny, ktoré pomáhajú pevne zabaliť DNA do chromozómov.
Peptid by mohol blokovať toxické históny
Históny zabíjajú bunky hladkého svalstva tým, že vytvárajú póry v ich stenách. To umožňuje extracelulárnym tekutinám presakovať cez póry do buniek a spôsobiť ich prasknutie.
Pretože bunky hladkého svalstva pomáhajú zadržiavať plaky v stene tepny, ich deštrukcia spôsobuje nestabilitu tukových usadenín a pravdepodobnosť ich prasknutia a zlomenia.
V ďalšej časti štúdie tím použil molekulárne modelovanie na vytvorenie malej molekuly proteínu alebo peptidu, ktorý by mohol blokovať toxický účinok voľných histónov.
Autori naznačujú, že „histón-inhibičný peptid“ by mohol narušiť históny tým, že sa na ne naviaže, takže nemôžu vytvárať póry v bunkových membránach.
Profesor Söhnlein hovorí, že syntetický peptid môže mať podobný účinok na ďalšie stavy, ktoré zahŕňajú chronický zápal, ako je chronický zápal čriev a artritída.
Spolu so svojimi spoluautormi dospeli k záveru:
"Naše údaje identifikujú formu bunkovej smrti nachádzajúcu sa v jadre chronického vaskulárneho ochorenia, ktorá je vyvolaná leukocytmi a môže byť terapeuticky zameraná."
