Исследователи из Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) в Мюнхене показали, что циркадные колебания притока иммунных клеток в поврежденные ткани играют решающую роль в обострении последствий острого сердечного приступа в ранние утренние часы.
Степень воспалительной реакции, вызванной острым сердечным приступом, и связанного с ним повреждения сердечной мышцы варьируется в зависимости от времени суток, в которое происходит инфаркт. В новом исследовании исследователи под руководством Сабины Стеффенс, профессора клинической патобиохимии Института сердечно-сосудистой профилактики (IPEK) Медицинского центра LMU, подтверждают, что интенсивность иммунной реакции коррелирует с уровнем рекрутирования иммунных клеток, называемых нейтрофильными гранулоцитами. к поврежденному сердцу. Что еще более важно, они показывают, что количество нейтрофилов, присутствующих в кровотоке, естественным образом колеблется в зависимости от времени суток, и что циркадные вариации экспрессии хемокинового рецептора CXCR2 играют решающую роль в регулировании миграции гранулоцитов в поврежденную ткань. Новые результаты опубликованы в журнале EMBO Molecular Medicine.
Инфаркт миокарда провоцируется резким снижением поступления кислорода к сердцу, что приводит к гибели пораженных мышечных клеток. В ответ на эту потерю клеток нейтрофильные гранулоциты привлекаются к месту повреждения ткани с помощью молекулярных сообщений, называемых хемокинами. Затем нейтрофилы вызывают воспалительную реакцию, привлекая другие типы иммунных клеток, которые способствуют деградации и удалению мертвых клеток. В более раннем отчете, опубликованном в European Heart Journal, Стеффенс и ее коллеги показали, что эти нейтрофилы играют решающую роль в заживлении сердца после острого инфаркта – при условии, что их набор ограничен и воспалительная реакция не прекращается. рука.
Многие исследования показали, что риск сердечного приступа достигает пика рано утром, вскоре после окончания фазы сна. На последствия инфаркта также влияет время суток: приступы, происходящие в полдень, с большей вероятностью будут фатальными и связаны с более неблагоприятным долгосрочным исходом. Однако молекулярные механизмы, ответственные за эти поразительные эффекты, остаются в значительной степени неясными. Стеффенс и ее команда показали, что рекрутирование нейтрофилов в поврежденную сердечную мышцу само контролируется циркадными часами организма. Примерно через час после возобновления активности вскоре после пробуждения большее количество клеток мигрирует в сердечную мышцу и вызывает более сильный воспалительный ответ, чем если бы острый приступ произошел во время сна или позже в течение дня.
"Мы показываем, что в начале активной фазы из костного мозга выходит больше нейтрофилов, чем в другое время. У людей эта фаза наступает рано утром. Таким образом, инфаркт миокарда в это время суток приводит к усиленной реакции воспаления, вызванной наличием большего количества нейтрофилов в кровотоке," Стеффенс объясняет. Это пагубно влияет на клинический прогноз, поскольку стимулирует образование рубцов. Рубцевание вызывает увеличение сердечной мышцы и снижает ее способность сокращаться, что в конечном итоге приводит к сердечной недостаточности.
Кроме того, команда LMU показала, что уровень рецептора CXCR2, обнаруженного на поверхности нейтрофилов, также варьируется в зависимости от времени суток, выражаясь на высоких уровнях сразу после пробуждения. Когда команда предотвратила активацию рецептора, заблокировав связывание его хемокинового лиганда, степень сердечного воспаления и степень повреждения сердечной мышцы снизились. "Наше исследование показывает, что время суток играет важную роль в определении оптимального лечения острого сердечного приступа, и что CXCR2 представляет собой интересную мишень для лекарств, предназначенных для контроля рекрутирования нейтрофилов в место повреждения после сердечного приступа," говорит Стеффенс.