Znajdź zawartość

Wystarczy zaledwie 20 lat życia, by w naczyniach krwionośnych niemal każdego mieszkańca krajów uprzemysłowionych pojawiły się blaszki miażdżycowe. Dlaczego więc do zawału serca i innych narządów dochodzi tylko u niektórych? Naukowcy z Columbia University twierdzą, iż znaleźli odpowiedź na to pytanie. Blaszka miażdżycowa to patologiczna struktura powstająca w wyniku odkładania się różnych składników krwi, na czele z lipoproteinami (kompleksami białkowo-tłuszczowymi odpowiedzialnymi za transport lipidów). Z czasem organizm zaczyna reagować na jej obecność poprzez wywołanie stanu zapalnego, co objawia się m.in. napływem komórek odpornościowych zwanych makrofagami. Jak się okazuje, ich aktywność jest czynnikiem decydującym o tym, czy blaszka pozostanie na swoim miejscu, czy oderwie się i wywoła zawał. Zespół dr. Iry Tabasa z Columbia University wykazał, ze procesem odpowiedzialnym za rozpad blaszki miażdżycowej jest tzw. stres retikulum endoplazmatycznego. Polega on na samobójczej śmierci (apoptozie) komórek poddanych nadmiernej ekspozycji na szkodliwe warunki panujące w ich otoczeniu. O ile w normalnej sytuacji jest on zjawiskiem pożądanym i pozwala na eliminację wadliwie działających komórek, o tyle w przypadku blaszki miażdżycowej jego efekty mogą być katastrofalne. Nieustający stan zapalny zmusza makrofagi do podwyższonej aktywności, przez co są one narażone na nieustanny stres. Zwiększa to prawdopodobieństwo ich masowego umierania, przez co we wnętrzu blaszki może powstać tzw. rdzeń martwiczy. Jego obecność zaburza spójność struktury złogu, przez co może dojść do jego rozpadu. Jak wykazały wcześniejsze badania, apoptoza komórek poddanych stresowi retikulum endoplazmatycznego jest zależna od białka zwanego CHOP. Powstało w ten sposób przypuszczenie, iż zablokowanie genu kodującego tę proteinę może doprowadzić do ustabilizowania blaszki miażdżycowej i zapobiec jej rozpadowi. Zaproponowaną hipotezę przeprowadzono na dwóch szczepach myszy podatnych na rozwój miażdżycy. Wyhodowano także zwierzęta należące do tych samych szczepów, lecz pozbawione genu kodującego CHOP. Badane zwierzęta karmiono przez 10 tygodni pokarmami o wysokiej zawartości tłuszczów. Wykonana po tym czasie sekcja zwłok wykazała, że myszy pozbawione sekwencji DNA odpowiedzialnej za syntezę CHOP znacznie lepiej znosiły niezdrową dietę. Patologiczne zmiany w budowie ich naczyń krwionośnych były średnio aż o 50% mniejsze, niż u zwierząt niemodyfikowanych genetycznie. Jednoznacznie wskazuje to na istotną rolę badanej proteiny w rozwoju miażdżycy oraz zawału. Fakt, iż jesteśmy w stanie wyizolować pojedynczy gen, kodujący pojedyncze białko o tak potężnym wpływie na martwicę blaszki, był sporym zaskoczeniem, przyznaje dr Tabas. Badacz podkreśla jednocześnie, iż może to oznaczać przełom w podejściu do prewencji zaburzeń sercowo-naczyniowych. Zanim jednak będzie to możliwe, minie co najmniej kilka lat. Do tego czasu zalecamy znacznie prostsze metody, takie jak zwiększenie aktywności fizycznej czy zmianę diety.

Erytropoetyna, terapeutyczne białko stosowane zwykle w leczeniu ciężkiej anemii, znacząco ogranicza u szczurów uszkodzenie serca wywołane zawałem . Czy pomoże także ludziom? Podczas ataku serca komórki tego ważnego mięśnia podlegają dwóm procesom: apoptozie, czyli "samobójczej śmierci" sterowanej przez samą komórkę, oraz martwicy, czyli obumarciu w wyniku działania szkodliwych czynników zewnętrznych. Oba te procesy są dla chorującego serca bardzo niekorzystne i pogarszają jego kondycję, lecz tylko martwica zachodzi w sposób zupełnie niekontrolowany - procesem apoptozy można do pewnego stopnia manipulować. Daje to nadzieję na ograniczenie uszkodzeń wywołanych przez odcięcie dopływu krwi. Najnowsze badania pokazują, że nawet pojedyncza dawka erytropoetyny (EPO), leku identycznego z naturalnym hormonem produkowanym głównie przez nerki, może znacząco ograniczyć liczbę komórek uruchamiających proces apoptozy. Warunek: preparat musi być podany bardzo szybko po zablokowaniu naczyń krwionośnych. Koncepcja tego badania jest bardzo innowacyjna. Chcieliśmy zobaczyć, czy strefa obumierania komórek w wyniku nagłego zatkania naczyń wieńcocwych może zostać pomniejszona dzięki pojedynczej dawce EPO, tłumaczy dr H. William Strauss, jeden z autorów eksperymentu. Badanie przeprowadzono na osiemnastu szczurach. Zwierzęta rozdzielono losowo na dwie grupy, a następnie zasymulowano u każdego z nich atak serca. Po dwudziestu minutach przywrócono przepływ krwi. W grupie kontrolnej nie przeprowadzono jakiegokolwiek leczenia, zaś w grupie badanej podano zwierzętom dawkę EPO. U gryzoni, którym podano terapeutyczne białko, liczba komórek obumarłych w wyniku apoptozy spadła aż 2,7 raza. Badacze potwierdzili także, że zastosowanie leku wpływa pozytywnie na funkcjonowanie serca. Aby uwidocznić zmiany zachodzące w sercu, badacze użyli związku zwanego aneksyną V, mającego zdolność selektywnego wiązania się z komórkami przechodzącymi apoptozę. Cząsteczki zostały chemicznie połączone z radioaktywnym izotopem technetu 99m, stosowanego powszechnie w licznych badaniach diagnostycznych. Pomiar ilości promieniowania docierającego z serca pozwalał na ocenę liczby komórek poddających się "komórkowemu samobójstwu". Co ciekawe, żaden znany lek hamujący badany proces nie działa w opisywanej sytuacji równie skutecznie, co EPO. Odkrycie to może być zaskakujące, gdyż naczelna funkcja tego hormonu jest zupełnie inna. W prawidłowo funkcjonującym organizmie stymuluje on powstawanie erytrocytów, czyli czerwonych krwinek. Obecnie coraz powszechniej uważa się, że powstrzymywanie procesu apoptozy może być istotnym elementem strategii minimalizowania uszkodzeń powstałych w wyniku zawału serca. Czy oznacza to, że eksperyment przeprowadzony na szczurach przyniesie podobne efekty u ludzi? Tego obecnie nie wiadomo, lecz można przypuszczać, że odpowiednie testy zostaną w najbliższym czasie przeprowadzone.