Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • mmif-2019
  • biokhaking
  • techweek

Клеточный стресс и сердечно-сосудистые болезни

Комбинированное использование исследовательских инструментов генетики, транскриптомики, эпигенетики и метаболомики позволило ученым университета Дьюка, работающим под руководством адъюнкт-профессора Свати Шах (Svati H. Shah), идентифицировать новый молекулярный сигнальный механизм, вовлеченный в развитие инфаркта миокарда и смерть от болезней сердца.

Оказалось, что стрессовое воздействие на клеточную структуру, известную как эндоплазматический ретикулум, ассоциировано с риском развития в будущем сердечно-сосудистых заболеваний и может быть идентифицировано путем обнаружения циркулирующих в кровотоке частичек молекулярного детрита (продуктов распада). 

По словам доктора Шах, специалистам давно известно о существовании взаимосвязи между стрессом эндоплазматического ретикулума и целым рядом заболеваний, в том числе диабетом 1 типа и болезнью Паркинсона. Однако полученные данные впервые указывают на то, что этому механизму принадлежит определенная роль в развитии инфаркта миокарда и смерти от заболеваний сердца. Более того, весьма многообещающе выглядит продемонстрированная возможность оценивать уровень стресса эндоплазматического ретикулума путем анализа одной капли крови, что указывает на возможность профилактического вмешательства и снижения риска развития основных болезней сердечно-сосудистой системы.

Даже после завершения картирования генома человека и идентификации генетических признаков, ассоциированных с сердечно-сосудистыми заболеваниями, лежащие в основе наследуемой предрасположенности к этим заболеваниям механизмы были во многом неясны. Использование комплекса методов для анализа более чем миллиона результатов измерений у 3 700 пациентов позволило авторам заполнить часть пробелов в каскаде, ведущем к развитию заболеваний сердечно-сосудистой системы, часто носящих наследственный характер.

Доктор Шах поясняет, что генетический анализ разделяет людей на группы, обладающие теми или иными признаками. Однако очевидно, что если есть два человека с одним и тем же признаком, при этом один из них имеет лишний вес, курит и ведет нездоровый образ жизни, сердечно-сосудистое заболевание у последнего будет результатом совсем другого механизма, чем у человека с нормальной массой тела, некурящего, придерживающегося здорового рациона и занимающегося спортом.

Исследователи посвятили свою работу поиску промежуточных продуктов, соединяющих гены и механизмы, лежащие в основе развития заболеваний. Для этого они привлекли метод метаболомики – анализа метаболитов или содержащихся в организме в следовых количествах побочных продуктов протекающих в клетках процессов.

Для этого они провели полногеномный анализ уровней комплекса специфичных метаболитов у 3 700 пациентов, направленных на катетеризацию сердца. В своей более ранней работе ученые установили, что эти метаболиты являются прогностическими факторами для заболеваний сердечно-сосудистой системы, однако они не смогли определить, каким образом они синтезируются и какие биологические механизмы лежат в основе этого. Последняя работа дала ответ на этот вопрос, так как оказалось, что обеспечивающие синтез этих метаболитов гены непосредственно связаны со стрессом эндоплазматического ретикулума, развивающемся в случаях чрезмерной нагрузки на эту органеллу, пытающуюся справится с избыточными и поврежденными клеточными белками.

После этого авторы прибегли к эпигенетическому и транскриптомному подхода для выявления различий между пациентами с высокими и низкими уровнями метаболитов. В данном случае ключевым компонентов снова оказался механизм, запускаемый стрессом эндоплазматического ретикулума.


Таким образом использование многоплатформенного «-омного» подхода позволило идентифицировать ранее неизвестные генетические варианты, ассоциированные с уровнями метаболитов и развитием заболеваний сердечно-сосудистой системы. Авторы отмечают, что не считают эти метаболиты непосредственной причиной развития инфаркта миокарда. Скорее всего, они являются побочными продуктами нарушений какого-то механизма, к которым люди имеют генетическую предрасположенность. Однако этот вопрос нуждается в дальнейшем изучении.

Статья William E. Kraus et al. Metabolomic Quantitative Trait Loci (mQTL) Mapping Implicates the Ubiquitin Proteasome System in Cardiovascular Disease Pathogenesis опубликована в журнале PLOS Genetics.

Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Duke University Medical Center: Cellular stress process identified in cardiovascular disease.  

11.11.2015

Читать статьи по темам:

инфаркт метаболизм сердечно-сосудистые заболевания смертность факторы риска Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Таблетки от морской болезни помогут при инфаркте и инсульте

Несколько из применяемых совсем для других целей препаратов оказались способными предотвращать возникающие в результате инфаркта или инсульта повреждения тканей.

читать

Гидрогель поможет в лечении инфаркта

Разработанный исследователями университета Джонса Хопкинса клейкий, обогащенный белками гидрогель задерживает стволовые клетки в зоне инфаркта и поддерживает их жизнедеятельность, обеспечивая более эффективное восстановление повреждений.

читать

Белковая «заплатка» восстановит сердце после инфаркта

Исследователи надеются, что клинические испытания «белковой заплатки» начнутся в ближайшие два года.

читать

Снижать артериальное давление надо правильно

Шансы продлить себе жизнь и не оказаться жертвой сердечно-сосудистой катастрофы имеют те, кто стремится не только стабилизировать свое давление, чтобы приблизить его показатели к «рабочему», а снизить ниже нормативной отметки.

читать

Трудоголики, откажитесь от вредной привычки!

Слишком длинная рабочая неделя может иметь по-настоящему губительные последствия для здоровья человека, многократно повышая риск развития сердечно-сосудистых заболеваний и нередко приводя к преждевременной смерти.

читать

Новый шаг к победе над инфарктом

В сердцах взрослых мышей удалось найти клетки, за счёт которых миокард может восстанавливаться после повреждений. Хотелось бы надеяться, что такие же клетки смогут найти и в человеческом сердце.

читать