- У пациента с вариантной стенокардией более высокая концентрация кальция в клетках кровяных сосудов, чем у здорового человека, что приводит к сильному сужению сосудов
- Команда во главе с профессорами Ким Хё Су и Ян Хан Мо впервые в мире выявила данный механизм с помощью технологии дифференциации стволовых клеток.
[HERALD BUSINESS = Корреспондент Ким Тэ Ёль] Южнокорейские ученые впервые в мире установили причину вариантной стенокардии, используя технологию стволовых клеток.
27 февраля были опубликованы результаты лабораторных исследований, проведенных исследовательской командой под руководством профессоров Ким Хё Су и Ян Хан Мо из отдела кардиологии больницы Сеульского национального университета, которые позволили выявить причину спазма и сужения сосудов, возникающих в организме пациента с вариантной стенокардией.
Если коронарная артерия, снабжающая сердечную мышцу кровью, подвергаются спазмам или сужениям, это нарушает кровоток в сердечной мышце, вызывая вариантную стенокардию. Основной симптом вариантной стенокардии - боль в грудной клетке - обычно возникает на рассвете или утром, и если перед сном не назначить расширитель сосуда, это может привести к риску сердечного приступа во время рассвета.
Хотя это опасное заболевание с вероятностью внезапной смерти, механизм возникновения вариантной стенокардии до сих пор плохо изучен, так как невозможно было взять реальную коронарную артерию и провести на ней испытания.
Чтобы преодолеть эти ограничения и выявить патофизиологический механизм вариантной стенокардии, исследовательская группа из отделения кардиологии больницы Сеульского национального университета использовала свое ноу-хау, накопленное в области стволовых клеток за последние 20 лет. Сначала они взяли моноциты из периферической крови пациентов с вариантной стенокардией и здоровых людей и сделали из них стволовые клетки, а затем дифференцировали снова, чтобы получить клетки гладкой мышцы и эндотелиальные клетки коронарной артерии.
Когда ввели индуктор сокращения сосудов в полученные гладкомышечные клетки, то, в отличие от образцов, взятых от группы здоровых людей, в гладкомышечных клетках, полученных от группы пациентов с вариантной стенокардией, наблюдалось сильное и непрерывное сокращение. При этом у группы пациентов концентрация кальция в клетке была более чем в два раза выше, чем у группы здоровых людей, и реакция на увеличение концентрации кальция наблюдалась два и более раза, в отличие от группы здоровых людей, у которых аналогичная реакция наблюдалась только один раз.
Анализ различий между двумя группами показал, что у группы пациентов гладкомышечные клетки, в отличие от здоровых, накапливают белок SERCA2a, канал регулирования кальция, в своих эндоплазматических сетях из-за усиленного процесса «сумоляции (SUMOylation)», который предотвращает разрушение белков.
То есть, когда белок SERCA2a, отвечающий за регуляцию кальция, накапливается без распада, в клетку попадает большое количество кальция, а вызываемые этим раздражения запускает сильное и непрерывное сокращение клеток гладкой мышцы, что в конечном итоге приводит к симптомам вариантной стенокардии.
Нормальный механизм сужения гладкомышечных клеток в кровяных сосудах (сверху) и механизм чрезмерного сужения у пациентов с вариантной стенокардией (снизу).
(Сверху) Нормальные гладкомышечные клетки - в них присутствует только небольшое количество белков SERCA2a - небольшое количество кальции попадает в эндоплазматическую сеть и, выходя в цитоплазмы, вызывает деполяризационное раздражение один раз – происходит умеренное сокращение
(Снизу) Клетки гладкой мышцы с вариантной стенокардией - белки SERCA2a, которые служат каналом для кальция, продолжают накапливаться, не разрушаясь – большое количество кальции попадает в эндоплазматическую сеть, а потом массово выводится в цитоплазмы, вызывая повторное и сильное деполяризационное раздражение – возникает чрезмерное сокращение, вызывая симптомы вариантного стеноза
Когда исследовательская группа определила концентрацию кальция количественным графиком, можно было четко различить группу здоровых людей и группу пациентов. Таким образом, концентрация кальция - надежная основа для диагностики вариантной стенокардии, пояснила исследовательская группа.
Сопоставление степеней сокращения, вызванного кальцием у здоровых и пациентов с вариантной стенокардией (слева) и результаты их количественного определения (справа). Количественное определение концентрации кальция позволяет четко разделить здоровых и пациентов с вариантной стенокардией.
Кроме того, исследовательская группа применила существующие лекарства ко клеткам, полученных от пациентов, в различных концентрациях, чтобы определить оптимальную концентрацию препарата для каждого пациента. Исследовательская группа подчеркнула, что это открыло путь к выявлению наиболее эффективных препаратов и концентраций для каждого пациента, что позволит свести к минимуму побочные эффекты, что было проблемой для существующих препаратов, используемых для лечения вариантной стенокардии.
(Слева) Профессор Ким Хё Су и Ян Хан Мо из отделения кардиологии больницы Сеульского национального университета
«То, что нам удалось создать кровеносные сосуды вне организма путем дифференциации стволовых клеток и с их помощью смогли выявить причину сосудистых аномалий первыми в мире, имеет большое значение» - сказал профессор Ким Хё Су.
Результаты исследования опубликованы в «Biomaterials Research; IF 15.9», научном журнале в области биоинженерии.
[Что такое вариантная стенокардия?]
Данное заболевание возникает, когда кровоток нарушается из-за спазмы и сокращения кровеносных сосудов, несмотря на то, что внутри кровеносных сосудов почти не наблюдается атеросклероз. Оно встречается чаще в Корее и Японии, чем на Европе. Если спазм и сокращения появляются в коронарной артерии при приеме «эргоновин (ergonovine)» - спазмоиндуцирующего препарата – то это может служить обоснованием соответствующего диагноза. В отличие от типичной стенокардии, при которой вокруг груди во время физических упражнений возникают ноющие (тупые) боли, у пациентов с вариантной стенокардией обычно возникают грудные боли на рассвете или в утреннее время. Особенно, если он выпил алкоголь, то грудная боль усиливается на рассвете следующего дня.
kty@heraldcorp.com
コメント