Ateroskleróza: Výzkum odhaluje nový mechanismus a terapeutický cíl
Nový výzkum nabízí nové poznatky o tom, jak může typ imunitní buňky destabilizovat tukové usazeniny nebo plaky, které se tvoří v tepnách během aterosklerózy.
Ateroskleróza je přetrvávající zánětlivý stav, při kterém se uvnitř tepen hromadí plaky, které způsobují zúžení a omezení průtoku krve.
Když aterosklerotický plát praskne nebo praskne, může vyvolat infarkt nebo cévní mozkovou příhodu.
Neutrofily jsou hojným typem leukocytů (bílých krvinek), které se chrání před infekcí napadením mikrobů. Slouží také „mnoha rolím při zánětu“.
Nová mezinárodní studie odhaluje, že neutrofily mohou zhoršit aterosklerózu spuštěním dříve neznámého typu buněčné smrti, který destabilizuje arteriální plaky.
Nedávný Příroda Článek popisuje, jak neutrofily mohou vyvolat řadu molekulárních událostí, které také zabíjejí buňky hladkého svalstva, které pomáhají zadržovat plaky ve stěně tepny.
„Každá zánětlivá reakce,“ říká spoluřešitel studie Prof. Oliver Söhnlein z Institutu pro kardiovaskulární prevenci na Univerzitě Ludwiga Maximiliána (LMU) v Mnichově v Německu, „vede k určitému vedlejšímu poškození, protože neutrofily útočí také na zdravé buňky. “
On a jeho kolegové také navrhli a vyrobili „peptid na míru“, který by mohl potenciálně cílit a blokovat proces buněčné smrti.
Ateroskleróza a její důsledky
Tepny jsou cévy, které zásobují srdce a další části těla krví bohatou na kyslík a živiny, kterou buňky potřebují k fungování a životu.
Ateroskleróza se vyvíjí, když se různé materiály, jako je cholesterol, tuk a buněčný odpad, ukládají do tkáně lemující tepny. Usazeniny nebo plaky se v průběhu času pomalu hromadí, což způsobuje zúžení a ztuhnutí tepen.
Když se tepny zužují, brání průtoku krve a omezují přísun kyslíku a živin do buněk. V závislosti na tom, kde k němu dochází, může omezený průtok krve vést k srdečním onemocněním, angině pectoris, onemocnění karotických tepen, onemocnění periferních tepen a chronickému onemocnění ledvin.
Rizikem jsou také samotné plaky. Mohou prasknout nebo se mohou kousky odlomit a způsobit ucpání. Kromě toho mohou vzniknout blokády z krevních sraženin, které se lepí na vnitřní stěny zúžených tepen.
Pokud je ucpání v tepně, která dodává krev do mozku nebo srdce, může to mít za následek mrtvici nebo infarkt. Ucpání tepen, které zásobují nohy, může vést ke smrti tkáně nebo ke gangréně.
Podle statistik, které American Heart Association publikuje online, byly kardiovaskulární stavy, jako je srdeční infarkt a mozková mrtvice, hlavní příčinou 840 678 úmrtí v roce 2016 ve Spojených státech.
Neutrofily pomáhají plakům stát se nestabilními
Dalším rysem aterosklerózy je to, že spouští signály, které vyzývají imunitní systém k odesílání neutrofilů a dalších imunitních buněk krevním řečištěm k plakům.
Když dosáhnou místa plaku, imunitní buňky proklouznou mezi buňkami endoteliální tkáně výstelky tepny. Současně uvolňují chemikálie, které signalizují imunitnímu systému, aby vysílaly ještě více imunitních buněk.
To může nastavit cyklus, který změní počáteční zánětlivou reakci na trvalý nebo chronický zánět. Jakmile se zánět stane chronickým, zvyšuje se riziko, že deska poroste, praskne a způsobí ucpání.
Pomocí myších modelů aterosklerózy ke zkoumání toho, co se děje na buněčné úrovni, vědci zjistili, že neutrofily mohou hrát zvláště destruktivní roli při destabilizaci plaků.
"Váží se na buňky hladkého svalstva, které jsou základem stěny cévy, a jsou aktivovány," vysvětluje profesor Söhnlein.
Jakmile jsou neutrofily aktivní, uvolňují „chromozomální DNA a s ní spojené histony, které jsou vysoce nabité a [toxické pro buňky],“ pokračuje a dodává: „Volné histony zabíjejí blízké buňky - v případě aterosklerózy buňky hladkého svalstva.“
Histony jsou proteiny, které pomáhají těsně zabalit DNA uvnitř chromozomů.
Peptid může blokovat toxické histony
Histony zabíjejí buňky hladkého svalstva tím, že ve svých stěnách vytvářejí póry. To umožňuje extracelulárním tekutinám prosakovat póry do buněk a způsobit jejich prasknutí.
Protože buňky hladkého svalstva pomáhají zadržet plaky ve stěně tepny, jejich destrukce způsobuje nestabilitu tukových usazenin a větší pravděpodobnost jejich prasknutí a zlomení.
V další části studie tým pomocí molekulárního modelování navrhl malou molekulu proteinu nebo peptid, který by mohl blokovat toxický účinek volných histonů.
Autoři naznačují, že „histon-inhibiční peptid“ by mohl narušit histony tím, že se na ně naváže, takže nemohou vytvářet póry v buněčných membránách.
Prof. Söhnlein říká, že syntetický peptid může mít podobný účinek na další stavy, které zahrnují chronický zánět, jako je chronický zánět střev a artritida.
On a jeho spoluautoři uzavírají:
"Naše data identifikují formu buněčné smrti nalezenou v jádru chronického vaskulárního onemocnění, která je vyvolána leukocyty a může být terapeuticky zaměřena."
