Новые исследования на мышах показывают, что путресцин — соединение, ответственное за запах гниющей плоти, может сокращать фиброзные бляшки, которые накапливаются в стенках артерий при атеросклерозе.
Исследователи обнаружили, что это химическое вещество стимулирует определенный тип иммунных клеток поглощать мертвые клетки в бляшках.
Обычно иммунные клетки, называемые макрофагами, поглощают мертвые клетки в течение нескольких минут после их смерти. Однако, если это не происходит эффективно, мертвая ткань может вызвать хроническое воспаление. Воспаление является признаком не только атеросклероза, но и многих других распространенных состояний, включая болезнь Альцгеймера, астму, волчанку и хроническое заболевание легких.
Недавнее открытие, о котором говорится в журнале Cell Metabolism, может привести к новым методам лечения.
«По оценкам, миллиард клеток умирает в организме каждый день, и, если вы не избавитесь от них, они могут вызвать воспаление и гибель тканей», — говорит профессор Ира Табас из Колледжского университета врачей и хирургов Колумбийского университета в Нью-Йорке.
Макрофаги удаляют мертвые клетки в процессе, который называется эффероцитозом. Это название происходит от латинского слова efferre, что означает «нести в могилу». Если этот процесс не работает эффективно, он может вызвать накопление мертвых клеток. Есть некоторые свидетельства того, что эти мертвые клетки могут поддерживать рост бляшек, связанных с атеросклерозом.
Последствия атеросклероза
При атеросклерозе первоначальное повреждение артериальной стенки приводит к накоплению липопротеинов низкой плотности (ЛПНП или «плохого холестерина»), иммунных клеток, кальция, мертвых клеток и другого мусора. Со временем этот налет может накапливаться, сужая артерию и уменьшая поток насыщенной кислородом крови по всему телу.
В зависимости от их расположения закупоренные артерии могут стать причиной: стенокардии в результате ишемической болезни сердца, заболевания периферических артерий (нарушение кровообращения в ногах), хронической болезни почек, заболевания сонной артерии (нарушения кровоснабжения головного мозга). Иногда в месте образования могут образовываться тромбы и бляшки, еще более сужающие артерию. Сгустки и фрагменты этого налета также могут вырваться и заблокировать артерии в других частях тела.
Когда артерия, снабжающая сердце или мозг, полностью блокируется, это вызывает сердечный приступ или инсульт, соответственно. По оценкам, атеросклероз является фактором, способствующим 50% всех смертей в западных странах, поэтому поиск новых методов лечения имеет решающее значение.
Здоровое питание, регулярные физические упражнения, отказ от курения и употребление меньшего количества алкоголя могут помочь предотвратить это. Тем не менее трудно убрать разросшиеся бляшки, когда они уже закрепились.
Как путресцин устраняет воспаление
Узнав больше о естественных механизмах образования зубного налета и очистки мертвых клеток, профессор Табас и его коллеги надеются вдохновить ученых на разработку новых видов лечения.
В своем первом эксперименте они смешали человеческие макрофаги и умирающие клетки в чашке для изучения биохимии процесса.
Они обнаружили, что, когда макрофаги поглощают мертвые клетки, они перерабатывают аминокислоты клеток (строительные блоки белков), включая аргинин. Макрофаги использовали фермент, называемый аргиназой 1, чтобы помочь преобразовать аргинин в путресцин, который затем запускает цепную реакцию, сигнализируя другим макрофагам, чтобы они потребляли больше мертвых клеток.
Выявив роль путресцина, ученые исследовали его действие на мышах с атеросклерозом. Они обнаружили, что у мышей с увеличивающимися бляшками было недостаточное количество аргиназы 1, что означало, что путресцина у них было мало.
«Но, когда мы вводили путресцин в питьевую воду животных, их макрофаги лучше питались мертвыми клетками, а бляшки уменьшались». — проф. Ира Табас.
Она продолжает: «К счастью, когда вы растворяете путресцин в воде, по крайней мере в дозировках, необходимых для улучшения бляшек, он больше не выделяет свой запах. Мыши пили его без каких-либо проблем и не проявляли никаких признаков болезни».
Новые методы лечения хронического воспаления
Профессор Табас сообщила, что это открытие может вдохновить на новые методы лечения, не только для лечения атеросклероза, но и для других состояний, в которых хроническое воспаление играет важную роль, таких как болезнь Альцгеймера.
«Разрешение воспаления является нормальной частью воспалительного ответа, и при этих заболеваниях оно не проходит», — сказал она.
Этому способствует неспособность избавиться от мертвых клеток посредством эффероцитоза, поэтому препарат, способствующий очистке, может помочь уменьшить хроническое воспаление.
Однако сам по себе путресцин не может быть идеальным лечением, добавила профессор Табас, поскольку предыдущие исследования показывают, что при высоких дозах он является токсичным.
«Если это когда-нибудь пойдет на клинические испытания, должны быть очень тщательные исследования безопасности, чтобы убедиться, что дозы, необходимые для защиты этого пути, намного ниже тех, которые вызывают токсичность», — сказала она.
Хорошая новость, заключила профессор Табас, заключается в том, что другие молекулы, способствующие эффероцитозу, уже проходят клинические испытания для других состояний. Они известны как «специализированные про-решающие посредники» (SPM). Организм вырабатывает их естественным путем в результате расщепления жирных кислот омега-3, что может помочь объяснить потенциальную пользу этих питательных веществ для здоровья.
