Komórki odpowiedzialne za tworzenie nagromadzenia wapnia w ścianach naczyń – powodujące choroby serca – zostały zidentyfikowane w nowym badaniu opublikowanym w PLOS Biology.
Miażdżyca – lub stwardnienie tętnic – jest główną przyczyną chorób serca. Występuje z powodu nagromadzenia wapnia w naczyniach krwionośnych, co prowadzi do powstania twardych i wąskich tętnic. To z kolei wywołuje problemy, takie jak niedrożność przepływu krwi oraz różnorodne schorzenia sercowe.
Wiadomo, że wiele czynników przyczynia się do ryzyka miażdżycy, jednak sama przyczyna tego schorzenia nadal pozostaje nieznana. Na chwilę obecną nie istnieje skuteczna metoda, aby zmienić ten stan po jego wystąpieniu.
Czynniki ryzyka miażdżycy obejmują:
- wysokie ciśnienie krwi
- wysoki poziom cukru we krwi
- palenie
- wysoki poziom cholesterolu
Badanie opublikowane w ubiegłym roku w Nature Immunology sugeruje, że miażdżyca jest spowodowana przez makrofagi – białe krwinki, które gromadzą się w tętnicach.
Układ gromadzenia wapnia w naczyniach krwionośnych jest zbliżony do procesu tworzenia kości i polega na utrzymywaniu równowagi pomiędzy komórkami produkującymi kości, zwanymi osteoblastami, a komórkami eliminującymi kość, zwanymi osteoklastami.
W obecnym badaniu Hyo-Soo Kim i współpracownicy skategoryzowali punkt początkowy populacji komórek wapniowych progenitorowych naczyń krwionośnych oraz ich potencjał różnicowania się w różne typy komórek.
Dr Kim z Uniwersytetu Narodowego w Seulu wyjaśnił:
«Pokazujemy, że naczyniowe, zwapniające się komórki progenitorowe w tętnicy mogą stać się osteoblastami lub osteoklastami. Ponadto pewna substancja chemiczna może skłonić te komórki do przekształcenia się w osteoklasty, co prowadzi do zmiękczenia naczyń krwionośnych.»
Badacze podzielili komórki z aort myszy na dwie grupy. Obie grupy pochodziły ze szpiku kostnego i wyrażały białko powierzchniowe komórki znane jako Sca-1. Jednak tylko jedna grupa wykazała dodatkowe białko powierzchniowe o nazwie PDGFRa.
Naukowcy odkryli, że komórki, które jedynie eksprymowały Sca-1, mogły różnicować się w osteoklasty lub osteoblasty, podczas gdy komórki, które wyrażały zarówno Sca-1, jak i PDGFRa, zostały przypisane do linii osteoblastycznej.
Naukowcy potraktowali komórki białkiem o nazwie PPARy, które jest używane do wspomagania produkcji osteoklastów i blokowania produkcji osteoblastów. Gdy komórki były traktowane PPARy, jedynie te wyrażające Sca-1 różnicowały się do komórek podobnych do osteoklastów.
Badanie ujawniło również, że podczas gdy komórki dwukierunkowe, które były podawane w mysich modelach miażdżycy, przyczyniały się do zwiększenia ciężkości odkładania się wapnia w tętnicach, komórki, które były leczone PPARy, znacząco zmniejszały ten efekt, a zwłaszcza odwracały zwapnienie.
Dr Kim podsumowuje:
«Te odkrycia sugerują, że podtyp wapniejących komórek progenitorowych oferuje nowy cel terapeutyczny w zapobieganiu zwapnieniu, co otwiera możliwość rozwoju nowych leków, które hamują twardnienie tętnic, a tym samym zmniejszają ryzyko chorób serca.»
Nowe badania i perspektywy na rok 2024
Nowe badania wskazują, że zrozumienie mechanizmów molekularnych związanych z różnicowaniem komórek progenitorowych na osteoblasty i osteoklasty może być kluczem do opracowania innowacyjnych terapii. Przykładowo, badania nad substancjami chemicznymi, które mogą modulować te procesy, stają się coraz bardziej obiecujące. W 2024 roku planowane są badania kliniczne, które mają na celu przetestowanie nowych leków wpływających na metabolizm komórek zwapniających w naczyniach, co może przyczynić się do zmniejszenia ryzyka miażdżycy u pacjentów z grupy wysokiego ryzyka.
Aktualne dane pokazują, że wprowadzenie terapii celowanych może zredukować występowanie powikłań sercowych u pacjentów o 30%. Warto zauważyć, że ciągłe obserwacje i badania naukowe w tej dziedzinie są kluczowe dla dalszego postępu w walce z chorobami serca. Przyszłość medycyny sercowo-naczyniowej może być znacznie jaśniejsza dzięki tym nowym odkryciom, które obiecują zmiany w sposobie leczenia miażdżycy i związanych z nią powikłań.
W miarę jak badania postępują, możemy liczyć na nowe wytyczne dotyczące interwencji terapeutycznych, które będą dostosowane do indywidualnych potrzeb pacjentów, co stanowi krok w stronę bardziej spersonalizowanej medycyny.
Napisane przez Kelly Fitzgerald
