Новое исследование предлагает иное понимание того, как тип иммунной клетки может дестабилизировать жировые отложения или бляшки, которые образуются в артериях во время атеросклероза.
Атеросклероз — это постоянное воспалительное состояние, при котором бляшки накапливаются внутри артерий, сужая и ограничивая кровоток.
Когда атеросклеротическая бляшка отрывается от стенки сосуда, это может вызвать сердечный приступ или инсульт.
Нейтрофилы — это распространенный тип лейкоцитов, которые защищают от инфекции путем нападения на микробы. Они также исполняют «много ролей в воспалительных процессах».
Новое международное исследование показывает, что нейтрофилы могут усугублять атеросклероз, вызывая ранее неизвестный тип гибели клеток, который дестабилизирует артериальные бляшки.
В недавней статье «Nature» описывается, как нейтрофилы могут вызывать серию молекулярных событий, убивая клетки гладких мышц, помогающие сохранить бляшки в стенке артерии.
«Каждая воспалительная реакция, — говорит автор соответствующего исследования, профессор Оливер Сонлейн, из Института профилактики сердечно-сосудистых заболеваний при Университете Людвига Максимилиана (LMU) в Мюнхене (Германия), — приводит к некоторому побочному повреждению, поскольку нейтрофилы также атакуют здоровые клетки. «
Он и его коллеги разработали и изготовили «специальный пептид», который потенциально может нацеливаться и блокировать процесс гибели клеток.
Атеросклероз и его последствия
Артерии — это сосуды, которые снабжают сердце и другие части тела кровью, богатой кислородом и питательными веществами, необходимыми для функционирования и жизнедеятельности клеток.
Атеросклероз развивается, когда различные материалы, такие как холестерин, жир и клеточные отходы, оседают в тканях, выстилающих артерии. Отложения или бляшки постепенно накапливаются, вызывая сужение и затвердение артерий.
Когда артерии сужаются, они препятствуют кровотоку и ограничивают поступление кислорода и питательных веществ в клетки. В зависимости от того, где это происходит, ограниченный кровоток может привести к болезни сердца, стенокардии, заболеванию сонной артерии, заболеванию периферических артерий и хроническому заболеванию почек.
Сами бляшки также представляют опасность. Они могут разорваться или обломаться, вызывая засорение. Кроме того, закупорки могут возникать из-за сгустков крови, которые прилипают к внутренним стенкам суженных артерий.
Если закупорка находится в артерии, которая снабжает кровью мозг или сердце, это может привести к инсульту или сердечному приступу. Закупорка артерий, которые снабжают ноги, может привести к гибели тканей или гангрене.
Согласно статистическим данным, опубликованным Американской кардиологической ассоциацией в Интернете, сердечно-сосудистые заболевания, такие как сердечный приступ и инсульт, были основной причиной 840 678 смертей в 2016 году в Соединенных Штатах.
Нейтрофилы помогают бляшкам стать нестабильными
Другой особенностью атеросклероза является то, что он запускает сигналы, которые побуждают иммунную систему направлять нейтрофилы и другие иммунные клетки через кровоток к бляшкам.
Когда они достигают места образования бляшек, иммунные клетки проскальзывают между клетками эндотелиальной ткани слизистой оболочки артерии. В то же время, они выпускают химические вещества, которые сигнализируют иммунной системе, чтобы послать еще больше иммунных клеток.
Это может создать цикл, который превращает первоначальную реакцию воспаления в постоянное или хроническое воспаление. Как только воспаление становится хроническим, оно повышает риск того, что бляшка будет расти, разрываться и вызывать закупорку.
Используя мышиные модели атеросклероза для изучения того, что происходит на клеточном уровне, исследователи обнаружили, что нейтрофилы могут играть особенно разрушительную роль в дестабилизирующих бляшках.
«Они связываются с клетками гладких мышц, которые лежат в основе стенки сосуда, и активируются», — объясняет профессор Зонляйн.
Будучи активными, нейтрофилы выделяют «хромосомную ДНК и связанные с ней гистоны, которые сильно заряжены и токсичны для клеток», продолжает он, добавляя: «Свободные гистоны убивают близлежащие клетки — в случае атеросклероза — клетки гладких мышц».
Гистоны — это белки, которые помогают плотно упаковывать ДНК внутри хромосом.
Пептид может блокировать токсичные гистоны
Гистоны убивают клетки гладких мышц, вызывая образование пор в их стенках. Это позволяет внеклеточной жидкости просачиваться через поры в клетки, вызывая их взрыв.
Поскольку гладкомышечные клетки помогают удерживать бляшки в стенке артерии, их разрушение приводит к тому, что жировые отложения становятся нестабильными и с большей вероятностью разрываются и разрушаются.
В другой части исследования команда использовала молекулярное моделирование для создания небольшой молекулы белка или пептида, которая могла бы блокировать токсическое действие свободных гистонов.
Авторы предполагают, что «ингибирующий гистон пептид» может разрушать гистоны, связываясь с ними, так что они не могут создавать поры в клеточных мембранах.
Профессор Зенлейн говорит, что синтетический пептид может оказывать аналогичное влияние на другие состояния, которые включают хроническое воспаление, такое как хроническое воспаление кишечника и артрит.
