Običajno zdravilo proti aknam lahko prepreči strjevanje arterij
Odlaganje kalcija ali kalcifikacija pomaga utrjevati tkiva v telesu. Utrjevanje tkiv je bistvenega pomena za zdrav razvoj kosti, lahko pa povzroči zdravstvene težave, kadar se pojavi v arterijah.
Trde ali trde arterije ovirajo pretok hranilne krvi v tkiva in organe. To lahko poveča tveganje za bolezni srca in ožilja, kot so visok krvni tlak, srčni napad in možganska kap. Prav tako lahko poveča tveganje za demenco in druge starostne bolezni.
Zdaj so znanstveniki z Univerze v Cambridgeu in King's College London v Združenem kraljestvu razkrili kemijske spremembe, zaradi katerih se arterije strdijo.
Nedavna Poročila o celicah članek v celoti opisuje ugotovitve.
Študija se osredotoča na molekulo PAR, ki je okrajšava za poli (ADP-riboza). Raziskovalci so odkrili, da lahko PAR tvori "goste kapljice tekočine s kalcijevimi ioni", ki nato kristalizirajo, ko se kombinirajo z elastičnimi tkivi v stenah arterij.
Pred odkritjem so znanstveniki menili, da je imel PAR vlogo le pri popravilu DNA. Nove ugotovitve razkrivajo, da spodbuja tudi poapnitev v arterijah.
Raziskovalci so tudi ugotovili, da lahko antibiotik minociklin prepreči strjevanje arterij z blokiranjem kalcifikacije, ki jo sproži PAR.
Zdi se, da zdravljenje, ki so ga preizkusili v celičnih kulturah in podganah, ne vpliva na kosti.
Minociklin je obstoječe zdravilo, ki se pogosto uporablja. Zdravniki ga običajno predpišejo za zdravljenje aken.
Kalcifikacija in strjevanje arterij
"Utrjevanje arterij se zgodi s staranjem," pravi Melinda J. Duer, profesorica na oddelku za kemijo na univerzi v Cambridgeu, "in je pospešeno pri bolnikih na dializi, kjer celo otroci razvijejo poapnele arterije."
"Toda do zdaj nismo vedeli, kaj nadzoruje ta postopek in zato, kako ga zdraviti," dodaja.
Duer je študijo vodil skupaj s Catherine M. Shanahan, profesorico celične signalizacije na King's College London. Kalcifikacijo arterij preiskujejo že več kot 10 let.
Britanska fundacija za srce (BHF) in Cycle Pharmaceuticals, podjetje iz Cambridgea, financirata svoje raziskave.
V svojem študijskem prispevku avtorji pojasnjujejo, da se kalcifikacija, ki otrdi arterije, običajno pojavi na dveh mestih v krvni žili. Eno mesto je intima ali tkivo, ki postavlja steno krvne žile. Kalcifikacija na tem mestu se pojavi kot del ateroskleroze.
Drugo mesto, na katerem pride do strjevanja arterije, je v mediju ali tkivu v steni krvne žile. Utrjevanje medijev se običajno zgodi med staranjem.
Shanahan pojasnjuje, da so za to posebno študijo želeli ugotoviti, kaj sproži kalcifikacijo, ki ima obliko kristalov kalcijevega fosfata.
Zanimalo jih je zlasti, zakaj se zdi, da se usedline koncentrirajo "okoli kolagena in elastina, ki predstavljata večino arterijske stene".
V prejšnjih delih so ekipe odkrile, da lahko PAR, ki izvaja popravilo DNK v celicah, deluje tudi zunaj celic kot gonilnik za proizvodnjo kostnega tkiva.
Zaradi te ugotovitve so se spraševali, ali bi lahko imel PAR tudi vlogo pri kalcifikaciji drugih tkiv.
Ko celice doživijo oksidativni stres in poškodbe DNA, izrazijo dva encima, ki tvorita PAR - PARP1 in PARP2. Znanstveniki so pogosto opazili, da lahko oksidativni stres in poškodbe DNA spremljajo kalcifikacijo v kosteh in krvnih žilah.
Celice izvozijo PAR pod stresom
Za novo študijo so raziskovalci uporabili "ultrastrukturne metode", da bi ugotovili, kaj se zgodi na molekularni ravni, ko celice postanejo pod stresom.
Ugotovili so, da ko celice propadejo zaradi oksidativnega stresa, izvozijo PAR. Ker ima PAR močno afiniteto do kalcijevih ionov, se, ko je zunaj celice, trdno pritrdi na kalcij in ima prednost pred drugimi minerali.
V tem postopku nastanejo velike kapljice kalcija, ki se pritrdijo na kolagen in elastin, materiala v stenah arterij, ki dajejo žilam elastičnost. Ko se kapljice pritrdijo na elastične materiale, se strdijo v kristale, kar zmanjša elastičnost in utrdi arterije.
Duer pravi, da so do tega odkritja najprej prišli po naključju in ga nato nadaljevali. "Nikoli ne bi predvideli, da jo je povzročil PAR," ugotavlja.
Ko so ugotovili vlogo PAR pri kalcifikaciji arterij, so ekipe nato iskale način, kako jo ustaviti. Očitna rešitev je bila poiskati zaviralec PARP, ki je molekula, ki blokira nastajanje PAR z blokiranjem enega od encimov, ki ga sintetizirajo.
Odločili so se za iskanje zaviralca PARP med zdravili, ki so že bila preizkušena na ljudeh, saj bi to skrajšalo razvojni čas za njegovo uporabo kot sredstvo za preprečevanje otrdelih arterij.
Minociklin je ustavil strjevanje arterij pri podganah
S pomočjo Cycle Pharmaceuticals so raziskovalci identificirali in testirali šest molekul, ki ustrezajo njihovim merilom. Eden izmed njih, minociklin, se je pri podganah z dolgotrajno ledvično boleznijo izkazal za zelo učinkovitega pri preprečevanju, da bi arterije postale otrdele.
Ekipa upa, da bo v naslednjih dveh letih izvedla preskuse na ljudeh.
Profesor Jeremy Pearson, izredni medicinski direktor pri BHF, pravi, da so raziskovalci razkrili mehanizem, ki je v ozadju kalcifikacije arterij, in tudi pokazali, kako se razlikuje od kalcifikacije kosti.
"S tem je dodal," so lahko ugotovili potencialno zdravljenje za zmanjšanje kalcifikacije krvnih žil brez kakršnih koli škodljivih učinkov na kosti. "
"Ta vrsta zdravljenja bi koristila številnim ljudem in nestrpno pričakujemo rezultate predvidenih kliničnih preskušanj, s katerimi bomo ugotovili, ali to zdravilo izpolnjuje svoje zgodnje obljube."
Prof. Jeremy Pearson
