Uobičajeni lijek protiv akni mogao bi spriječiti otvrdnjavanje arterija
Taloženje kalcija, odnosno kalcifikacija, pomaže u otvrdnjavanju tkiva u tijelu. Stvrdnjavanje tkiva neophodno je za zdrav razvoj kostiju, ali može uzrokovati zdravstvene probleme kada se dogodi u arterijama.
Ukočene ili tvrde arterije ometaju dotok hranjive krvi u tkiva i organe. To može povećati rizik od kardiovaskularnih bolesti, poput visokog krvnog tlaka, srčanog i moždanog udara. Također može povećati rizik od demencije i drugih dobnih bolesti.
Sada su znanstvenici sa Sveučilišta Cambridge i King's Collegea u Londonu, obojica u Ujedinjenom Kraljevstvu, razotkrili kemijske promjene zbog kojih se arterije stvrdnjavaju.
Nedavno Izvješća o ćelijama rad daje cjelovit prikaz nalaza.
Studija se usredotočuje na molekulu zvanu PAR, što je skraćeno od poli (ADP-riboza). Istraživači su otkrili da PAR može stvoriti "guste kapljice tekućine s ionima kalcija", koje zatim kristaliziraju kada se kombiniraju s elastičnim tkivima u stijenkama arterija.
Prije otkrića, znanstvenici su mislili da je PAR imao ulogu samo u popravljanju DNA. Nova otkrića otkrivaju da također potiče kalcifikaciju u arterijama.
Znanstvenici su također otkrili da antibiotik minociklin može spriječiti stvrdnjavanje arterija blokirajući kalcifikaciju izazvanu PAR-om.
Čini se da tretman koji su testirali na staničnim kulturama i štakorima ne utječe na kosti.
Minociklin je postojeći lijek koji se često koristi. Liječnici ga obično propisuju za liječenje akni.
Kalcifikacija i stvrdnjavanje arterija
"Stvrdnjavanje arterija događa se svima kako stari", kaže Melinda J. Duer, profesorica na Odjelu za kemiju na Sveučilištu Cambridge, "a ubrzano je kod pacijenata na dijalizi, gdje čak i djeca razvijaju kalcificirane arterije."
"Ali do sada nismo znali što kontrolira ovaj postupak i prema tome kako se prema njemu postupati", dodaje ona.
Duer je zajedno vodio studiju s Catherine M. Shanahan, koja je profesorica ćelijske signalizacije na King’s Collegeu u Londonu. Istražuju kalcifikaciju arterija više od 10 godina.
Britanska zaklada za srce (BHF) i Cycle Pharmaceuticals, tvrtka iz Cambridgea, financiraju svoja istraživanja.
U svom studijskom radu autori objašnjavaju da se kalcifikacija koja stvrdnjava arterije obično javlja na dva mjesta u krvnoj žili. Jedno mjesto je intima ili tkivo koje postavlja zid krvnih žila. Kalcifikacija na ovom mjestu javlja se kao dio ateroskleroze.
Drugo mjesto na kojem dolazi do otvrdnjavanja arterije nalazi se u mediju ili tkivu unutar stijenke krvnih žila. Stvrdnjavanje medija obično se događa tijekom starenja.
Shanahan objašnjava da su za ovo posebno istraživanje željeli saznati što pokreće kalcifikaciju koja ima oblik kristala kalcijevog fosfata.
Posebno ih je zanimalo otkriti zašto se čini da se naslage koncentriraju "oko kolagena i elastina, koji čine veći dio stijenke arterije".
U ranijem radu timovi su otkrili da PAR, koji vrši popravak DNA unutar stanica, može djelovati i izvan stanica kao pokretač proizvodnje koštanog tkiva.
Taj ih je nalaz naveo na pitanje da li bi PAR mogao imati ulogu i u kalcifikaciji drugih tkiva.
Također, kada stanice podvrgnu oksidativnom stresu i oštećenju DNA, one eksprimiraju dva enzima koji proizvode PAR - PARP1 i PARP2. Znanstvenici su često vidjeli da oksidativni stres i oštećenje DNA mogu pratiti kalcifikaciju u kostima i krvnim žilama.
Stanice izvoze PAR pod stresom
Za novo istraživanje, istraživači su koristili "ultrastrukturne metode" kako bi vidjeli što se događa na molekularnoj razini kada stanice postanu pod stresom.
Otkrili su da, dok stanice propadaju od oksidativnog stresa, izvoze PAR. Budući da PAR ima snažan afinitet prema kalcijevim ionima, nakon što je izvan stanice, čvrsto se veže za kalcij u odnosu na druge minerale.
Ovim se postupkom stvaraju velike kapljice kalcija koje se vežu za kolagen i elastin, materijale u stijenkama arterija koji posudama daju elastičnost. Kad se kapljice prikače na elastične materijale, one se skrutnu u kristale, smanjujući elastičnost i ukrućujući arterije.
Duer kaže da su ovo otkriće isprva otkrili slučajno, a zatim ga slijedili. "Nikad ne bismo predvidjeli da je to uzrokovano PAR-om", napominje ona.
Utvrdivši ulogu PAR-a u kalcifikaciji arterija, timovi su zatim krenuli u potragu za načinom da se to zaustavi. Očito rješenje bilo je potražiti inhibitor PARP, koji je molekula koja blokira proizvodnju PAR-a blokirajući jedan od enzima koji ga sintetiziraju.
Odlučili su potražiti inhibitor PARP-a među lijekovima koji su već bili podvrgnuti ispitivanjima na ljudima, jer bi to skratilo vrijeme razvoja za njegovu upotrebu kao lijek za sprečavanje ukočenosti arterija.
Minociklin je zaustavio stvrdnjavanje arterija kod štakora
Uz pomoć Cycle Pharmaceuticals, istraživači su identificirali i testirali šest molekula koje odgovaraju njihovim kriterijima. Jedan od njih, minociklin, pokazao se vrlo učinkovitim u zaustavljanju stvrdnjavanja arterija kod štakora s dugotrajnom bubrežnom bolešću.
Tim se nada da će u iduće dvije godine provesti ljudska ispitivanja liječenja.
Profesor Jeremy Pearson, pomoćni medicinski direktor u BHF, kaže da su istraživači otkrili mehanizam koji stoji iza kalcifikacije arterija i također pokazali kako se razlikuje od kalcifikacije kostiju.
"Čineći to, dodaje," uspjeli su identificirati potencijalni tretman za smanjenje kalcifikacije krvnih žila bez ikakvih štetnih učinaka na kosti. "
"Ova vrsta liječenja koristila bi mnogim ljudima i željno iščekujemo rezultate predviđenih kliničkih ispitivanja koja provjeravaju ispunjava li ovaj lijek svoja rana obećanja."
Prof. Jeremy Pearson
