Исследователи из Университета Айовы определили молекулярный путь в кровеносных сосудах, который контролирует кровяное давление и сосудистую функцию, и может помочь объяснить, почему некоторые лекарства от диабета типа II также снижают кровяное давление пациентов. Исследование опубликовано в выпуске Cell Metabolism от 5 марта.
Большинство пациентов с диабетом II типа, связанным с ожирением и метаболическим синдромом, также подвержены риску серьезных сердечно-сосудистых заболеваний, включая атеросклероз, сердечный приступ, инсульт и гипертонию. Понимание биологических путей, которые связывают сердечно-сосудистую и метаболическую функции, может привести к лучшему лечению миллионов американцев, затронутых этими состояниями.
В центре внимания исследования UI находится белок, называемый гамма-рецептором, активируемым пролифератором пероксисом (PPAR-гамма), который играет важную роль в метаболизме жиров и действии инсулина и, по-видимому, связывает метаболические нарушения, такие как диабет II типа, с сердечно-сосудистыми заболеваниями.
Лекарства под названием тиазолидиндионы (ТДЗ), которые используются для лечения диабета II типа, нацелены и активируют гамма-рецептор PPAR. Помимо контроля уровня сахара в крови, эти препараты также снижают кровяное давление.
Команда UI под руководством Курта Зигмунда, доктора философии.D., профессор внутренней медицины, молекулярной физиологии и биофизики в UI Рой Дж. и Люсиль А. Медицинский колледж Карвера и Кармен Халаби, студентка программы обучения медицинских ученых UI и ведущий автор исследования, проверили идею о том, что эти два положительных эффекта TZD производятся двумя отдельными гамма-путями PPAR.
Работая с мышами, команда исследователей отключила функцию гамма-рецептора PPAR в гладких мышцах сосудов, которые окружают кровеносные сосуды. У мышей развилось высокое кровяное давление и очень серьезная сосудистая дисфункция, которая напоминала сосудистые нарушения, часто наблюдаемые у пациентов с запущенным диабетом II типа.
"Похоже, что когда гамма PPAR активируется, он запускает каскад событий, защищающих кровеносный сосуд," Зигмунд объяснил. "Когда мы вмешиваемся в путь гамма-реакции PPAR, эти защитные механизмы устраняются, и кровеносный сосуд становится дисфункциональным."
Хотя TZD уже много лет используются для лечения диабета II типа, они имеют несколько серьезных побочных эффектов, включая увеличение веса и задержку воды. Недавнее исследование также показало, что один TZD (розиглитазон, который продается как Avandia) может увеличить частоту смертельных и нефатальных сердечных приступов у пациентов с диабетом. Avandia получила предупреждение FDA.
"Эти побочные эффекты действительно подчеркивают необходимость найти способы отделить полезные эффекты от опасных побочных эффектов," Зигмунд сказал. "Понимая механизмы, которые приводят к этим эффектам, мы сможем увеличить преимущества и минимизировать опасности.
"Когда обнаруживается, что лекарство имеет серьезные побочные эффекты, люди часто думают, что молекула, на которую нацелено лекарство, больше не актуальна," добавил он. "Но это не тот случай. Мы знаем из нашего и других исследований, что молекула все еще очень актуальна. Нам просто нужны препараты с большей специфичностью."
Зигмунд также отметил, что совместная подготовка Халаби в области медицины и лабораторных исследований помогла сосредоточить генетическое исследование на области, имеющей прямое клиническое значение.
"Это исследование находится на стыке ее знаний в области клинической медицины и фундаментальных наук," он сказал.
Гамма PPAR – это фактор транскрипции, и когда он активируется, запускается каскад сигналов, который контролирует экспрессию генов – одни гены включены, а другие выключены. В частности, отключаются гены воспаления и включаются гены антиоксидантов.
После определения гамма-пути PPAR следующий вопрос для исследователей заключается в том, какие гены включаются или выключаются, чтобы вызвать антигипертензивный эффект" Идентификация этих генов может привести к более конкретным способам лечения гипертонии и сосудистых заболеваний у пациентов с диабетом.
Источник: Университет Айовы