У багатьох осіб з ожирінням розвивається високий артеріальний тиск, але механізм, який призводить до цієї патології, залишається нез’ясованим. Нове дослідження з використанням зразків тканин людини і мишиних моделей відкриває нові деталі цього складного питання.
Попередні дослідження показали, що для визначення механізму розвитку високого артеріального тиску в осіб з ожирінням необхідно прицільно вивчати структуру ендотелію кровоносних судин. Саме це і стало метою нового дослідження, яке провели вчені з Медичної школи Університету Вірджинії (University of Virginia School of Medicine), США.
Під час своєї роботи вчені вивчили потенційні механізми розвитку високого артеріального тиску в зразках тканин людини і на мишиній моделі. Результати дослідження опубліковані в журналі «Circulation».
Як порушується передача сигналів кальцію?
Дослідники пояснюють, що для регулювання кровотоку судини розширюються і звужуються залежно від ситуації. Це відбувається за рахунок передачі сигналів кальцію — іони кальцію зв’язуються з клітинами і регулюють вазодилатацію.
Однак при ожирінні передача сигналів кальцію в кровоносних судинах, імовірно, порушена. Цей фактор впливає на розширення судин і призводить до підвищення артеріального тиску.
Проте механізм, що лежить в основі даної патології, залишається нез’ясованим. Щоб встановити конкретні причини високого артеріального тиску при ожирінні, дослідники вивчили клітинні механізми в зразках тканин людини і у мишей — як у нормальних умовах, так і в тих, які викликають ожиріння.
Вчені виявили, що зазвичай білок TRPV4, який знаходиться на мембранах ендотеліальних клітин, дозволяє іонам кальцію проникати в клітини і підтримувати нормальний артеріальний тиск.
Проте дослідники також з’ясували, що при ожирінні цей білок перестає «виконувати свою роботу» — але тільки в міоендотеліальних проєкціях, які являють собою спеціалізовані розширення ендотеліальних клітин.
«У здорових умовах TRPV4 в цих крихітних мікродоменах (проекції міоендотелію) допомагає підтримувати нормальний артеріальний тиск. Однак коли не все працює так, як слід, ці ключові точки входу для кальцію стають тим, що ми називаємо патологічними мікродоменами. Я думаю, що концепція патологічних мікродоменів буде дуже важливою не тільки для досліджень, пов’язаних з ожирінням, але й для вивчення інших серцево-судинних захворювань», — пояснив провідний автор дослідження Свапна Сонкусаре (Swapnil Sonkusare).
На яку складову механізму має бути спрямоване лікування?
Вчені стверджують, що при ожирінні в сегментах ендотеліальних клітин, які містять TRPV4, підвищується рівень ферментів, які продукують пероксинітрит.
Пероксинітрит — це іон, який блокує білок TRPV4, перешкоджаючи проникненню кальцію в епітеліальні клітини. Це, у свою чергу, призводить до погіршення регуляції артеріального тиску, що може призвести до його підвищення.
Ґрунтуючись на цій інформації, дослідники мають змогу розробити лікарський засіб, дія якого буде спрямована на цей механізм.
«Люди ставлять мені запитання: «Чому ви не використовуєте препарати для прямої активації TRPV4?». Проблема в тому, що білок TRPV4 міститься в багатьох інших тканинах, включаючи головний мозок, м’язи і сечовий міхур. Тому якщо ми активуємо безпосередньо TRPV4, то, швидше за все, отримаємо небажані побічні ефекти», — пояснив С. Сонкусаре.
Учені припускають, що в цьому разі ефективніше буде впливати безпосередньо на пероксинітрит або на ферменти, які його виробляють. Цей підхід може допомогти регулювати артеріальний тиск, не викликаючи небажаних побічних ефектів.
«Ми вперше ідентифікуємо пероксинітрит як конкретну молекулу окиснювач, яка підвищує артеріальний тиск при ожирінні. Наступним кроком буде розробка лікарського засобу, дія якого буде спрямована на пероксинітрит», — підкреслив С. Сонкусаре.
Дослідники також відзначають, що їх недавні відкриття стали можливими завдяки використанню інноваційних складних методів, які дозволяють у реальному часі візуалізувати взаємодії кальцію і TRPV4 в дуже маленьких кровоносних судинах.
С. Сонкусаре підсумував: «Історично дослідники вивчали великі кровоносні судини, які не контролюють артеріальний тиск. Завдяки нашим унікальним методикам ми можемо вивчати мікродомени в дуже маленьких артеріях, які контролюють артеріальний тиск. Таким чином, наші технічні можливості дозволяють нам отримувати ці унікальні результати».
За матеріалами www.medicalnewstoday.com
Коментарі
Коментарі до цього матеріалу відсутні. Прокоментуйте першим