Regenerarea celulară, un proces care încetineşte pe măsură ce îmbătrânim, ar putea proteja împotriva aterosclerozei, o cauză majoră în atacul de cord şi AVC.
Oamenii de ştiinţă de la colegiul de medicină Albert Einstein, din N.Y., au redus cu succes placa de aterom din arterele şoarecilor, în cursul unui studiu preclinic.
Cercetătorii au reuşit acest lucru prin stimularea autofagiei mediate de proteine chaperon (CMA), un proces de întreţinere la nivel celular descoperit în 1993 şi botezat în 2000, de dr. Ana Maria Cuervo, cea care a condus şi acum echipa de cercetători.
„Am arătat în această cercetare că avem nevoie de CMA pentru a proteja împotriva aterosclerozei, care devine severă şi progresează atunci când CMA scade, la fel cum se întâmplă şi atunci când oamenii îmbătrânesc. Dar, la fel de important, am dovedit că o creştere a activităţii CMA poate fi o strategie eficientă de a reducere ateroscleroza şi de a-i opri progresia“, a spus dr. Cuervo, profesor de dezvoltare şi biologie moleculară la Colegiul Albert Einstein.
CMA păstrează celulele care funcţionează normal, degradând selectiv numeroase proteine pe care le conţin celulele.
În CMA, proteinele specializate, numite „chaperone“, se leagă de proteinele din citoplasmă pe care le ghidează către lizozomi, structuri celulare care conţin enzime, unde sunt digerate şi reciclate.
Dr. Cuervo a descifrat mulţi dintre compuşii moleculari importanţi implicaţi în CMA şi a arătat că, prin degradarea la timp a unor proteine cheie, CMA reglează numeroase procese intracelulare, inclusiv metabolismul glucozei şi lipidelor, ritmurile circadiene şi repararea ADN-ului.
Bolile cardiovasculare (BCV) sunt principala cauză de deces din lume, mai mult de 80% dintre aceste decese fiind cauzate de atacurile de cord şi accidentele vasculare cerebrale. BCV sunt asociat de obicei cu ateroscleroza: acumularea plăcii de aterom (un material lipicios format din grăsimi, colesterol, calciu şi alte substanţe) în pereţii arterelor.
Acumularea de plăci ateromatoase întăreşte şi îngustează arterele, împiedicându-le să livreze sânge oxigenat la muşchii inimii, (ceea ce duce la atacuri de cord), creierului (cauzând AVC) şi în restul corpului.
Pentru a investiga rolul CMA în ateroscleroză, dr. Cuervo şi colegii săi au promovat ateroscleroza la şoareci, hrănindu-i cu o dietă occidentală pe bază de grăsimi timp de 12 săptămâni şi monitorizând activitatea CMA în aortele afectate de plăci ateromatoase ale animalelor.
Activitatea CMA a crescut iniţial ca răspuns la provocarea regimului alimentar. După 12 săptămâni însă, acumularea plăcii de aterom a fost semnificativă şi nu a fost detectată nicio activitate CMA în cele două tipuri de celule, macrofage şi celulele musculare arteriale netede, despre care se ştie că funcţionează defectuos în ateroscleroză, ducând la acumularea plăcii în artere.
„Cel puţin pentru o vreme, CMA a părut să fie foarte importantă în protejarea macrofagelor şi a celulelor musculare netede, ajutându-le să funcţioneze normal în ciuda unui regim alimentar care favorizează ateroscleroza, până când activitatea CMA practic s-a oprit“, a declarat dr. Cuervo.
Cercetătorul a menţionat că hrănirea cu o dietă bogată în grăsimi a şoarecilor total lipsiţi de activitatea CMA a produs dovezi şi mai puternice ale importanţei CMA: plăcile ateromatoase au fost cu aproape 40% mai mari decât la animalele de control care au fost şi ele hrănite cu o dietă bogată în grăsimi.
Cercetătorii au descoperit dovezi că activitatea slabă a CMA poate fi corelată cu ateroscleroza şi la oameni.
Unii dintre pacienţii care suferă un AVC sunt supuşi unei proceduri chirurgicale, cunoscută sub numele de endarterectomie carotidiană, care elimină segmentele afectate de placă de pe arterele carotide pentru a reduce riscul unui al doilea AVC.
Dr. Cuervo şi colegii săi au analizat activitatea CMA în segmentele arterelor carotide ale unui număr de 62 de pacienţi care au suferit primul AVC, şi au fost monitorizaţi timp de trei ani după operaţie.
„Pacienţii cu niveluri mai ridicate de CMA în urma primului AVC nu au mai suferit un al doilea atac, în timp ce aproape toţi pacienţii cu activitate CMA scăzută au suferit şi al doilea AVC. Acest lucru sugerează că nivelul de activitate CMA înregistrat după endarterectomie carotidiană ar putea ajuta la estimarea riscului pentru un al doilea AVC şi ghidarea tratamentului, în special pentru persoanele cu CMA scăzut“, a declarat dr. Cuervo.
Studiul este primul care arată că stimularea CMA ar putea fi o modalitate eficientă pentru a preveni severitatea sau progresul aterosclerozei.
Cercetătorii au stimulat genetic CMA la şoarecii care au fost hrăniţi cu o dietă occidentală bogată în grăsimi şi pe care i-au comparat apoi cu şoareci de control hrăniţi cu aceeaşi dietă timp de 12 săptămâni.
Şoarecii stimulaţi pentru CMA au îmbunătăţit foarte mult profilurile lipidelor din sânge, cu niveluri semnificativ reduse de colesterol în comparaţie cu şoarecii de control.
Leziunile plăcii ateromatoase care s-au format la şoarecii modificaţi genetic au fost semnificativ mai mici şi mai uşoare în severitate în comparaţie cu plăcile de aterom de la şoarecii de control.
„Colegii mei şi cu mine am dezvoltat compuşi de medicamente care s-au arătat promiţători pentru creşterea în siguranţă şi în mod eficient a activităţii CMA în majoritatea ţesuturilor şoarecilor şi în celulele derivate de la om“, a declarat dr. Cuervo. Colegiul Einstein a înregistrat dreptul de proprietate intelectuală asupra acestei tehnologii de bază.
Realizările reuşite de dr. Cuervo au fost recunoscute în 2019, când a fost aleasă în Academia Naţională de Ştiinţe (NAS), din SUA. Începând din 1996, NAS îşi invită membrii nou aleşi să trimită un articol special inaugural, care să sublinieze contribuţiile ştiinţifice ale membrului.
Deşi întârziată de pandemia Covid-19, lucrarea apărută luni privind rolul de protecţie al CMA împotriva aterosclerozei este lucrarea inaugurală a dr. Cuervo în PNAS şi se adaugă la corpul său de cercetări asupra importanţei CMA.
