Realiu laiku stebint pelių kraujagyslėse vykstančius tam tikrus biocheminius procesus, paaiškėjo anksčiau nežinomas aterosklerozės, dar žinomos kaip kraujagyslių kalcifikacija, ir kaulų augimo panašumas.
Tiubingeno universiteto Tarpfakultetinio biochemijos instituto profesoriaus Roberto Feilo vadovaujama tyrimų grupė atrado, kad molekulinis signalizacijos kelias, kuris vaidina svarbų vaidmenį kaulų augimui, gali sulėtinti aterosklerozės vystymąsi kraujagyslėse.
Ateityje gali būti įmanoma gydyti aterosklerozę vaistais, kurie iš pradžių buvo sukurti kaulų augimo sutrikimams, tokiems kaip nykštukiškumas, gydyti. Tyrimas buvo paskelbtas žurnale Gamtos komunikacijos.
Aterosklerozė yra plačiai paplitusi kraujagyslių liga, kuri sukelia širdies priepuolius ir insultus ir yra pagrindinė mirties priežastis visame pasaulyje. Dėl šios ligos vidiniame kraujagyslių sienelės sluoksnyje susidaro nuosėdos, įskaitant riebalus ir įvairias ląsteles; šios nuosėdos gali išaugti į apnašas. Apnašos gali susiaurinti kraujagysles ir sukelti kraujo krešulius, todėl organams nebeužtenka deguonies tiekimo per kraują ir išsivysto širdies ir kraujagyslių ligos.
Kraujagysles daugiausia sudaro lygiieji raumenys, kurie atsipalaiduodami gali padidinti kraujotaką. „Centrinis signalo siųstuvas yra ląstelių pasiuntinys ciklinis guanozino monofosfatas arba sutrumpintai cGMP, kuris susidaro kraujagyslių lygiųjų raumenų ląstelėse“, – aiškina Dr. Moritz Lehners iš Tiubingeno universiteto, pirmasis šio tyrimo autorius. studijuoti.
cGMP randamas daugelyje žmogaus organų ir reguliuoja daugybę kūno funkcijų. Įdomu tai, kad signalinė molekulė kraujagyslių ląstelėse gali būti suformuota keliais skirtingais būdais. „Kadangi bendras reguliavimo procesas dar nėra visiškai suprantamas, dabartiniame tyrime daugiausia dėmesio skyrėme vienam iš cGMP gamybos būdų“, – sako mokslininkas.
Šiuo tikslu tyrimo grupė panaudojo pelių kraujagyslių ląsteles, kuriose cGMP molekulė gali būti aptikta kaip švytėjimas po mikroskopu, naudojant naują fluorescencinį biojutiklį. „Tai leido mums vizualizuoti signalines molekules ir biocheminius procesus, kuriuose jos dalyvauja atskirose ląstelėse, ir stebėti juos realiu laiku, taip sakant, darbe“, – sako Lehnersas. Tokios vienos ląstelės analizės taip pat galėtų būti toliau plėtojamos kitose kraujagyslių biologijos srityse.
Kraujagyslių ląstelių būklė yra labai svarbi
„Pradinė padėtis buvo paini“, – sako Lehnersas. „Jei žinome, kad keli medžiagų apykaitos keliai kraujagyslių ląstelėse gali sukelti cGMP gamybą, kyla klausimas, ar šie skirtingi keliai taip pat turi skirtingą poveikį.
Tyrėjai nustatė, kad aterosklerozės vystymosi metu kraujagyslių ląstelėse vyksta biocheminių signalų perdavimo takų pokyčiai. „Kai ląstelė įauga į apnašas ir sustingsta, cGMP gamybos kelias pasikeičia. Kelias, kurį mes tyrinėjome atidžiau, prasideda aterosklerozinėse plokštelėse ir veikia prieš kraujagyslių kalcifikaciją”, – sako Lehnersas.
„Todėl šis mechanizmas turi vazoprotekcinę funkciją.” Šį rezultatą patvirtina tai, kad pelėms, kurioms šis cGMP kelias buvo užblokuotas, išsivystė sunkesnė kraujagyslių kalcifikacija.
„Įdomu tai, kad būtent toks cGMP susidarymo būdas biochemijoje ir medicinoje jau seniai žinomas kaip kaulų augimo skatintojas“, – sako tyrimo vadovas Robertas Feilas. Metabolizmo kelyje dalyvaujančių receptorių genetiniai variantai sukelia žmogaus skeleto anomalijas.
„Tiesą sakant, neseniai buvo sukurtas naujas vaistas – vosoritidas, kuris veikia cGMP signalizacijos kelią kauluose ir yra naudojamas gydant vaikų nykštukiškumą. Mūsų tyrimo paralelės tarp kaulų augimo ir aterosklerozės susidarymo kraujagyslėse Dabar galima naudoti norint patikrinti, ar tokie agentai kaip vosoritidas taip pat gali būti naudojami aterosklerozės gydymui.