Обычно мы думаем о рыбе как о "здоровый" еда. Теперь рыбы помогают исследователям лучше понять, как развиваются сердечные заболевания, благодаря исследованиям, которые могут привести к разработке новых лекарств, замедляющих болезнь и предотвращающих сердечные приступы.
Ученые из Калифорнийского университета в Медицинской школе Сан-Диего сделали с лабораторными рыбками данио именно то, что многие люди до сих пор делают с собой – добавили в свой рацион избыточный холестерин. Поскольку молодые рыбки данио прозрачны, исследователи смогли буквально увидеть развитие бляшек в кровеносных сосудах рыбок данио.
Исследование под руководством Юрия I. Миллер, доктор медицинских наук, адъюнкт-профессор медицины Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего, будет опубликован в Интернете 5 марта перед печатью в апрельском выпуске Circulation Research, опубликованном Американской кардиологической ассоциацией.
"Использование этой прозрачной модели рыбок данио – многообещающий метод для поиска новых лекарств и агентов для визуализации сердечно-сосудистой системы," сказал Миллер.
Атеросклероз – это процесс утолщения и затвердевания стенок артерий в результате жировых отложений и воспалений. Факторы риска атеросклероза включают высокий уровень "плохой" холестерин, высокое кровяное давление (или гипертония), курение, диабет и семейный анамнез заболевания – все это может привести к сердечному приступу или инсульту.
Крайняя гиперлипидемия или наличие избыточных молекул жира и холестерина в кровотоке вызывалась у мышей и кроликов в прошлом, но микроскопическое исследование образования бляшек было возможно только после вскрытия.
Миллер и его коллеги кормили рыбок данио диету с высоким содержанием холестерина (HCD), дополнив HCD красным флуоресцентным липидом. Они также использовали рыбу с эндотелиальными клетками – тонким слоем клеток, выстилающих внутреннюю поверхность кровеносных сосудов, – которые были помечены зеленым флуоресцентным белком. Макрофаги рыб были помечены красным флуоресцентным белком, освещающим эти иммунные клетки, которые регулируют хроническое воспаление и указывают на развитие атеросклероза.
"Поскольку рыбки данио прозрачны в течение первых 30 дней жизни, мы можем видеть у живых рыб, что кровеносные сосуды светятся зеленым, а жировые отложения в сосудистых бляшках – красными," сказал Миллер. Он добавил, что, что интересно, у рыбок данио на диете с высоким содержанием холестерина действительно выросли маленькие жирные желудки рыбы.
Ученые использовали конфокальную микроскопию, способную обнаруживать флуоресцентные клетки, чтобы отслеживать накопление липидов в сосудах и видеть утолщение эндотелиальной выстилки у живых рыбок данио. В других экспериментах рыбкам данио, у которых макрофаги экспрессировали красный флуоресцентный белок, давали HCD. Это привело к патологическому накоплению флуоресцентных макрофагов вдоль эндотелиальных клеток сосудистой стенки, как это происходит в атеросклеротических бляшках человека.
Чтобы изучить потенциал рыбок данио для скрининга лекарств, связанных с атеросклерозом, исследователи вводили препарат эзетимиб, добавляя его в воду аквариума. Эзетимиб – это лекарство, продаваемое как Zetia, которое используется для снижения уровня холестерина в плазме за счет снижения абсорбции холестерина в кишечнике. После лечения рыбок данио, получавших HCD, эзетимибом, ученые смогли буквально увидеть, что препарат значительно уменьшил утолщение сосудистой стенки и улучшил ее барьерную функцию.
"Многие исследователи и клиницисты сходятся во мнении, что лечение атеросклероза необходимо начинать на самой ранней стадии – жировой полосе," сказал Миллер. "Скармливая HCD рыбкам данио, мы смогли воспроизвести многие процессы, вовлеченные в ранний атерогенез. Наши результаты показывают, что эта новая модель подходит для изучения воспалительных процессов, возникающих на ранней стадии развития заболевания, путем изучения функции сосудистых клеток и липидных отложений у живых животных."
Источник: Калифорнийский университет в Сан-Диего