Ateroskleroza: Istraživanje otkriva novi mehanizam i terapijski cilj
Novo istraživanje nudi svjež uvid u to kako vrsta imunoloških stanica može destabilizirati masne naslage ili naslage koje se stvaraju u arterijama tijekom ateroskleroze.
Ateroskleroza je trajno, upalno stanje u kojem se unutar arterija nakupljaju plakovi, zbog čega se sužavaju i ograničavaju protok krvi.
Kad aterosklerotski plak pukne ili se slomi, to može potaknuti srčani ili moždani udar.
Neutrofili su bogata vrsta leukocita (bijelih krvnih zrnaca) koji brane od infekcije napadajući mikrobe. Oni također služe "mnogim ulogama u upali".
Nova međunarodna studija otkriva da neutrofili mogu pogoršati aterosklerozu pokretanjem prethodno nepoznate vrste stanične smrti koja destabilizira arterijske plakove.
Nedavno Priroda rad opisuje kako neutrofili mogu izazvati niz molekularnih događaja koji također ubijaju stanice glatkih mišića koje pomažu zadržati plakove u stijenci arterije.
"Svaka upalna reakcija", kaže suodgovarajući autor studije prof. Oliver Söhnlein, s Instituta za kardiovaskularnu prevenciju Sveučilišta Ludwig Maximilian (LMU) u Münchenu u Njemačkoj, "rezultira određenim kolateralnim oštećenjima, jer neutrofili napadaju i zdrave stanice. "
On i njegovi kolege također su dizajnirali i napravili "prilagođeni peptid" koji potencijalno može ciljati i blokirati proces smrtne stanice.
Ateroskleroza i njene posljedice
Arterije su posude koje opskrbljuju srce i druge dijelove tijela krvlju bogatom kisikom i hranjivim tvarima, a koje stanice trebaju da bi funkcionirale i živjele.
Ateroskleroza se razvija kada se različiti materijali, poput kolesterola, masti i staničnog otpada, talože u tkivu koji oblaže arterije. Naslage ili naslage se vremenom polako nakupljaju zbog čega se arterije sužavaju i stvrdnjavaju.
Kad se arterije sužavaju, one ometaju protok krvi i ograničavaju opskrbu stanica kisikom i hranjivim tvarima. Ovisno o tome gdje se javlja, ograničeni protok krvi može rezultirati bolestima srca, anginom, bolešću karotidne arterije, bolešću perifernih arterija i kroničnom bolešću bubrega.
Sami plakovi također predstavljaju rizik. Mogu puknuti ili se komadi mogu odlomiti, što uzrokuje blokade. Uz to, začepljenja mogu nastati iz krvnih ugrušaka koji se lijepe na unutarnjim zidovima suženih arterija.
Ako se začepljenje nalazi u arteriji koja opskrbljuje mozak ili srce, to može rezultirati moždanim ili srčanim udarom. Blokade u arterijama koje opskrbljuju noge mogu dovesti do odumiranja tkiva ili gangrene.
Prema statistikama koje Američko udruženje za srce objavljuje na mreži, kardiovaskularna stanja, poput srčanog i moždanog udara, bili su primarni uzrok 840.678 smrtnih slučajeva 2016. godine u Sjedinjenim Državama.
Neutrofili pomažu da plakovi postanu nestabilni
Sljedeća značajka ateroskleroze je ta što ona pokreće signale koji potiču imunološki sustav na slanje neutrofila i drugih imunoloških stanica kroz krvotok do plakova.
Kad dođu do mjesta plaka, imunološke stanice klize između stanica endotelnog tkiva arterijske sluznice. Istodobno oslobađaju kemikalije koje signaliziraju imunološkom sustavu da pošalje još više imunoloških stanica.
To može uspostaviti ciklus koji pretvara početni odgovor na upalu u trajnu ili kroničnu upalu. Jednom kada upala postane kronična, povećava rizik da će plak rasti, puknuti i uzrokovati začepljenje.
Koristeći mišje modele ateroskleroze kako bi istražili što se događa na razini stanice, istraživači su otkrili da neutrofili mogu igrati posebno destruktivnu ulogu u destabilizaciji plaka.
"Oni se vežu za stanice glatkih mišića koje su u osnovi stijenke žile i aktiviraju se", objašnjava prof. Söhnlein.
Jednom aktivni, neutrofili oslobađaju "kromosomsku DNA i s njom povezane histone, koji su vrlo nabijeni i [otrovni za stanice]", nastavlja, dodajući: "Besplatni histoni ubijaju stanice u blizini - u slučaju ateroskleroze, stanice glatkih mišića."
Histoni su proteini koji pomažu čvrsto spakirati DNA unutar kromosoma.
Peptid bi mogao blokirati otrovne histone
Histoni ubijaju stanice glatkih mišića uzrokujući stvaranje pora u njihovim zidovima. To omogućuje izvanstaničnim tekućinama da prodiru kroz pore u stanice, uzrokujući njihovo pucanje.
Budući da stanice glatkih mišića pomažu zadržati plakove u stijenci arterije, njihovo uništavanje uzrokuje nestabilnost masnih naslaga i veću vjerojatnost da će puknuti i slomiti se.
U drugom dijelu studije, tim je koristio molekularno modeliranje za dizajniranje male molekule proteina ili peptida koji bi mogao blokirati toksični učinak slobodnih histona.
Autori sugeriraju da bi "histonski inhibitorni peptid" mogao poremetiti histone vezujući se za njih tako da ne mogu stvoriti pore u staničnim membranama.
Profesor Söhnlein kaže da bi sintetički peptid mogao imati sličan učinak na druga stanja koja uključuju kroničnu upalu, poput kronične upale crijeva i artritisa.
On i njegovi koautori zaključuju:
"Naši podaci identificiraju oblik stanične smrti pronađen u srži kronične vaskularne bolesti koji potiču leukociti i koji se može terapijski ciljati."
