Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Vitacoin

Сероводород не давит

Пётр Смирнов, «Газета.Ru»

Когда у одной проблемы имеется десяток разных решений, нельзя исключать, что найдётся и одиннадцатое. Возможно, с таких позиций Соломон Снайдер из Американского университета имени Джона Хопкинса и его коллеги в США и Канаде подошли к вопросу о повышении кровяного давления. И не зря – им удалось не просто найти новый препарат, ученые создали настоящий плацдарм для разработки целого класса лекарств.

Известно, что полезные вещи не всегда имеют приятный вкус. Теперь, как выясняется, то же относится и к запаху. Физиологи неопровержимо доказали, что обычный сероводород, H2S, очень хорошо расширяет сосуды. И этот механизм можно использовать для регуляции кровяного давления.

Сама идея с сигнальными молекулами-газами не нова. За открытие роли оксида азота в работе сердечно-сосудистой системы в 1998 году Роберт Ферчготт, Луис Игнарро и Ферид Мурад получили Нобелевскую премию. А тот факт, что синтезируемый выстилающими сосуды изнутри эндотелиоцитами NO эффективно, а главное, быстро расширяет мелкие кровеносные сосуды – залог популярности нитроглицерина и его производных по всему миру.

Чуть позже компанию NO составил CO – угарный газ, который, несмотря на свою высокую токсичность, увеличивает проницаемость сосудов; правда, действие угарного газа основано на его физико-химических свойствах, а не на участии в какой-либо сигнальной реакции. В отличие от CO сероводород действует не только в критических ситуациях. Снайдер и его исследовательская команда считают, что это полноценный механизм регуляции, ни в чем не уступающий «нобелевской» системе оксида азота.

Во всех органах животных «тухлый газ» образуется в большинстве своем из аминокислоты цистеина при помощи фермента цистатионин-гаммалиазы. И чтобы изучить действие сероводорода, ученые генетически заблокировали – конечно, не у человека, а у подопытных мышей – производство этого фермента клетками. В результате в сосудах сероводорода не стало, хотя из пищеварительной системы запах не исчез – здесь H2S синтезируют бактерии, а не хозяйский организм.

Давление при этом уже на первых двух месяцах подскочило на 18 мм рт. ст, и это даже в случае, когда сохранялась одна рабочая копия гена.

Полное выключение гена обошлось мышам-мутантам в 28 мм рт. ст. «здоровья», и давление ещё и нарастало с возрастом. 28 мм ртутного столба – это не много ни мало 20% обычного уровня кровяного давления мышей.

Все дальнейшие эксперименты только подтвердили правоту Снайдера и его коллег. Химический анализ подтвердил низкий уровень сероводорода в крови, а дальнейшие физиологические эксперименты неопровержимо доказали связь сероводорода и давления крови.

Сначала авторы публикации в Science продемонстрировали, что введение сероводорода мутантным мышам действительно снижает кровяное давление: нетоксичными дозами им удалось добиться уменьшения уровня на 39 мм рт. ст. – сверхэффективный показатель даже для самых современных препаратов, используемых в клинической практике с этой целью.

По мнению исследователей, сероводород, выделяемый в клетках эндотелия, диффундирует к гладким мышцам клетки сосуда, что изменяет ток ионов калия. В результате мышцы расслабляются, а сосуды расширяются – и давление падает.

Схема строения артерий. A) артерия мышечного типа; B) сосуды сосудистой стенки; C) мышечные тяжи стенки артерии (располагаются по спирали). 1) наружная оболочка (адвентиция); 2) наружная эластическая мембрана; 3) эндотелий; 4) внутренняя эластическая мембрана; 5) мышечная оболочка.

Строение сосудов

Артерии – сосудистые трубки, выстланные изнутри эндотелиальными клетками, вместе с подлежащим слоем ткани (субэндотелием) образующими внутреннюю оболочку. Средняя или мышечная оболочка артерий отделена от внутренней очень тонкой эластичной мембраной. Мышечная оболочка построена из гладких мышечных клеток. Ближе к внутренней эластичной мембране лежат мышечные клетки почти циркулярного направления. Затем они следуют все более косо, и наконец многие из них приобретают продольное направление. Совокупность всех мышечных элементов имеет вид тяжей, идущих по спирали.

При этом у детей число слоев спирали меньше, чем у взрослых. Степень наклона витков спирали также увеличивается с возрастом. Такое строение мышечной оболочки обеспечивает движение крови по спирали (закрученный кровоток), что способствует повышению эффективности гемодинамики и является экономичным в энергетическом отношении.

Поверх мышечной оболочки лежит наружная эластическая мембрана, состоящая из пучков эластических волокон. Она не обладает барьерными функциями и интимно связана с адвентицией (наружной оболочкой), богатой мелкими сосудами, питающими стенку артерии, и нервными окончаниями. Наружная оболочка окружена рыхлой соединительной тканью. Магистральные артерии вместе с венами-спутницами и сопровождающим их нервом (сосудисто-нервный пучок) обычно окружены фасциальным влагалищем.

Терминальные артерии постепенно переходят в артериолы, стенка которых утрачивает деление на 3 оболочки. Эндотелий артериол граничит с одним слоем мышечных клеток, которые обвивают сосуд по спирали. Снаружи от мышечных клеток лежит слой рыхлой соединительной ткани, состоящей из пучков коллагеновых волокон и адвентициальных клеток. Отдавая прекапилляры или теряя мышечные клетки, артериола переходит в типичный капилляр. Прекапилляр или прекапиллярная артериола – сосудистая трубочка, соединяющая капилляр с артериолой. Иногда эту часть микроциркулярного русла называют прекапиллярным сфинктером. Артериолы и прекапилляры регулируют заполнение капилляров кровью, в связи с чем их называют «кранами регионарного кровообращения».

Капилляры – самые тонкостенные сосуды; они являются основными единицами периферического кровотока. Пройдя капилляры, кровь теряет кислород и забирает из тканей углекислоту. По венулам она устремляется в вены, сначала в собирающие, а затем в отводящие и магистральные. Стенки вен не имеют отчетливой слоистости, границы между оболочками слабо выражены. Средняя оболочка бедна мышечными клетками. Лишь воротная вена имеет массивную мышечную оболочку, поэтому ее называют «артериальной веной». В целом стенка вены более тонкая, не отличается упругостью и легко растягивается. Скорость кровотока по венам и давление в них значительно ниже, чем в артериях.

Ещё один факт позволил окончательно дорисовать схему регуляции. Перебирая разнообразные лекарства для снижения давления, учёные обнаружили, что введение метахолина, аналога медиатора ацетилхолина, не приводило к снижению давления у мутантных мышей.

По мнению учёных, всё начинается с нервной системы, которая, решив по каким-то причинам, что давление в сосудах слишком высокое, выделяет медиатор из нервных окончаний. Тот действует на эндотелий сосудов, а клетки эндотелия образуют сероводород с помощью цистатионин-гаммалиазы. Поскольку этого фермента у мутантных мышей нет, то и метахолин им не помог.

То, что в дополнение к уже известным гормональным и нервным системам регуляции обнаружилась ещё одна, не так удивительно – у организма много дублирующих друг друга систем. Фармакологам же это дает шанс на разработку нового класса препаратов – в дополнение к десятку уже существующих.

Сейчас для терапии артериальной гипертензии рекомендованы несколько основных классов препаратов: диуретики (мочегонные), альфа- и бета-адреноблокаторы, антагонисты кальция (добавки магния), ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента, антагонисты рецепторов к ангиотензину II и агонисты имидазолиновых рецепторов. В клинической практике терапию приходится менять каждые два-три года, так что необходимость новых лекарств очевидна.

Впрочем, насколько эффективным окажется подобное лечение, пока не ясно. Во-первых, неизвестно, является ли дефицит сероводорода важной причиной высокого давления у людей. А во-вторых, низкая растворимость газа затрудняет его доставку к сосудам. Но важности работы, продемонстрировавшей, что и в классической физиологии далеко не все ясно, это отнюдь не умаляет.

Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru
24.10.2008

Читать статьи по темам:

сердечно-сосудистые заболевания Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Еще раз о диете и здоровье сердца

При регулярном употреблении жареных и высококалорийных продуктов без овощей и фруктов риск сердечных заболеваний повышался на 35%.

читать

Что нужно знать об атеросклерозе

Сердечно-сосудистые заболевания, главной причиной которых являются атеросклеротические поражения сосудов, занимают ведущее место как причина смертности в большинстве экономически развитых стран мира.

читать

Атеросклероз? Не забудьте проверить артериальный кальциевый показатель!

Атеросклероз коронарных артерий значительно повышает вероятность инфаркта миокарда. При выявлении людей, входящих в группу риска по сердечно-сосудистым заболеваниям, необходимо обращать внимание на кальциевый показатель коронарной артерии.

читать

Два новых способа борьбы с атеросклерозом

Гарвардские исследователи расшифровали механизмы, лежащие в основе того, что белок ROCK1 значительно подавляет воспаление сосудистых стенок при атеросклерозе, являющемся основной причиной инфарктов и инсультов. Авторы установили, что ROCK1 необходим иммунным клеткам – макрофагам – для очистки стенок сосудов от жировых отложений. Нормальным побочным эффектом такого очищения является воспаление, однако часто этот процесс выходит из-под контроля, что вызывает противоположный результат – рост атеросклеротических бляшек и закупорку артерий.

читать

Свободные жирные кислоты – новый маркер инсулинорезистентности и ишемии

Ожирение – одна из главных причин, предрасполагающих к развитию метаболического синдрома и инсулинорезистентности, приводящих к сахарному диабету 2 типа и сердечно-сосудистым заболеваниям.

читать