Ученые из Оксфордского университета открыли молекулярный «первый респондент», который обнаруживает нарушения кровотока по артериям и реагирует, способствуя образованию бляшек, которые могут привести к серьезным проблемам, включая сердечный приступ, инсульт и даже смерть.
Исследование, опубликованное в журнале Nature, показало, что у мышей без этой молекулы в правильной форме не забиты артерии, даже когда они едят нездоровую диету с высоким содержанием жиров.
Атеросклероз – потенциально смертельное заболевание, при котором жировые бляшки закупоривают артерии, снабжающие кровью сердце, мозг и другие органы. Эти бляшки вызывают сужение артерий и могут увеличить риск образования тромбов, которые могут блокировать кровоток к сердцу или мозгу, что увеличивает вероятность того, что пациенты с атеросклерозом пострадают от сердечных приступов или инсультов.
Но ученые уже более 200 лет знают, что бляшки образуются не где-нибудь в артериях – они с большей вероятностью образуются там, где артерии изгибаются или расщепляются, вызывая завитки и водовороты в крови, протекающей через них.
"Кровь, текущая по нашим артериям, похожа на реку," сказал доктор Оксфордского университета. Элли Цима, руководившая исследованием. "Прямые участки этой реки крови защищены от образования бляшек, но там, где эта река изгибается, мы получаем хроническое воспаление, что в конечном итоге приводит к образованию потенциально опасных для жизни бляшек."
Хотя ученые ранее открыли «механосенсорные» молекулы, которые могут обнаруживать нарушенный кровоток, исследователи не знали точных молекулярных деталей того, что запускает каскад воспаления, который приводит к атеросклеротическим бляшкам.
Теперь группа исследователей из Оксфордского университета, Имперского колледжа Лондона, Университета Дьюка и Чикагского университета обнаружила, что белок под названием Plexin D1 не только воспринимает нарушения плавного кровотока, но и запускает сложную цепь событий, которые удар запускает воспаление и образование налета в этом месте.
Профессор Элли Цима, старший научный сотрудник Wellcome медицинского факультета Рэдклиффа Оксфордского университета, сказала: "Мы использовали очень крошечный магнитный «пинцет», чтобы натянуть белок Plexin D1, и мы обнаружили, что он реагировал на тянущую силу, высвобождая сигналы, которые запускают эффект домино, что в конечном итоге приводит к образованию бляшки, которая может вызвать сердечный приступ."
Исследовательская группа также обнаружила, что Plexin D1 складывается в замкнутую кольцеобразную форму или открытую, подобную стулу форму: только форма стула реагирует на тянущее усилие магнитного пинцета.
Более того, генно-инженерные клетки, которые содержат только кольцевой плексин D1, не реагируют на нарушение кровотока и не активируют пути, которые в конечном итоге приводят к образованию бляшек. "Сейчас мы проверяем библиотеки лекарств, чтобы попробовать лекарство, которое блокирует только плексин D1 в форме стула, чтобы мы могли заблокировать бляшки еще до того, как они начнутся," сказал доктор. Цима.