Cercetătorii au descoperit că celulele musculare netede ar putea contribui la boala arterială coronariană.
La scurt timp după ce colesterolul şi grăsimea încep să se depună pe căptuşeala vaselor de sânge care alimentează inima, celulele musculare netede care conferă vaselor de sânge putere şi flexibilitate încep să devină mai mari şi să se înmulţească.
În timp ce oamenii de ştiinţă care studiază fenomenul suspectează că aceste celule musculare netede vasculare încearcă să ajute, comportamentul total atipic pentru aceste celule contribuie în schimb la boala coronariană, cel mai frecvent tip de boală cardiacă din Statele Unite.
Într-un soi de cerc vicios, stenturile, precum şi grefele bypass utilizate pentru a trata boala coronariană pot provoca acelaşi răspuns.
În acest context, oamenii de ştiinţă de la Colegiul Medical Georgia (MCG), din Statele Unite, raportează o nouă perspectivă asupra modului în care celulele permit această creştere nesănătoasă, indicând totodată în studiul lor şi o nouă ţintă de intervenţie.
Celulele endoteliale care căptuşesc vasele de sânge sunt în comunicare constantă cu straturile de celule musculare netede vasculare care le acoperă şi joacă un rol cheie în reglarea tensiunii arteriale, spune dr. Yuqing Huo, directorul programului de Inflamaţie Vasculară din cadrul centrului de biologie vasculară de la MCG.
Atunci când se află într-o stare bună de sănătate cele două tipuri de celule schimbă mesaje, de exemplu, pentru a permite dilatarea vaselor de sânge atunci când facem exerciţii fizice.
La începutul bolilor vasculare, totuşi comunicarea se schimbă, spune dr. Huo, autorul corespondent al studiului, în revista Circulation, a Asociaţiei Americane a Inimii.
„Ele primesc mesajul că ceva nu este în regulă”, spune dr. Huo, şi astfel celulele existente devin exponenţial mai mari şi încep să prolifereze, ceea ce aceste celule nu fac în mod normal, posibil într-un efort de a face mai mult loc în interior pentru ca sângele să curgă, deoarece colesterolul şi grăsimile îngustează pasajul existent.
„În mod normal, celulele musculare netede asigură rezistenţă ... dacă încep să prolifereze mult, acest lucru le face să-şi schimbe identitatea”, explică dr.Huo.
Oricare ar fi motivul, rezultatul duce şi mai mult, la îngustarea şi cicatrizarea pasajului vital pentru sânge şi la agravarea bolii. În acest context, oamenii de ştiinţă s-au uitat la elementele de bază care sunt necesare pentru a facilita un astfel de răspuns nesănătos.
Cercetătorii ştiau că pentru a creşte din ce în ce mai mari celulele necesită mai mult ADN, ARN şi proteinele pe care le sintetizează. Pentru ca acest lucru să se întâmple, sunt necesare mai multe purine, unul dintre cei doi compuşi chimici din organism folosiţi pentru a moleculele de bază ale ADN-ului, în acest caz adenina şi guanina.
Ceea ce nu ştiau cercetătorii, este cum, mai exact, aceste celule produc mai multă purină atunci când se confruntă cu o boală arterială, spune dr. Qian Ma, cercetător postdoctoral şi primul autor al studiului.
Există două moduri fundamentale prin care celulele fac rost de purină: fie o produc de la zero, (sinteza de novo a purinei), fie o reciclează.
Oamenii de ştiinţă de la MCG sunt primii care au descoperit că procesul de sinteză de novo a purinelor (proces consumator de energie) este crescută în acest caz, explică dr. Ma.
În ţesutul cicatricial şi placa din interiorul vaselor de sânge ale şoarecilor şi oamenilor, echipa a descoperit, de asemenea, o expresie crescută a ATIC, o genă esenţială pentru producţia de purine.
Când au eliminat ATIC din corp, şi în mod specific din celulele musculare netede vasculare, au inhibat producţia de purine, care a scăzut producţia de ADN şi ARN şi, ulterior, proliferarea celulelor musculare netede.
Efectul obţinut a fost reducerea riscului pentru formarea de ţesut cicatricial de ateroscleroză, şi de restenoză la modelele animale, respectiv reîngustarea vaselor de sânge, inclusiv acumularea în interiorul stenturilor, care poate apărea după proceduri precum angioplastia pentru deschiderea vaselor înfundate şi plasarea de stenturi pentru a le menţine deschise.
„Înlătură unul dintre elementele de bază ale ADN-ului”, explică dr. Ma. „Vasele de sânge au rămas normale. Lumenul a rămas deschis".
Acest fapt dovedeşte că, producţia de purină joacă un rol-cheie în proliferarea celulelor musculare netede şi indică ATIC ca punct logic de intervenţie, spun oamenii de ştiinţă.
„Modelul nostru demonstrează că gena ATIC este importantă şi poate fi vizată”, spune dr. Ma.
Deşi mai au mult de făcut, cercetătorii cred că un inhibitor ATIC ar funcţiona cel mai bine la începutul procesului bolii, atunci când un test pentru detectarea stresului anormal ar putea indica faptul că grăsimea din sânge şi colesterolul încep să se depună în vasele de sânge şi că aplicarea unui inhibitor la stenturile plasate în interiorul vaselor de sânge bolnave ar fi o modalitate bună de a-l administra.
Oamenii de ştiinţă speră că descoperirile lor vor inspira dezvoltatorii de medicamente să creeze un inhibitor specific pentru acest contributor distinct la bolile de inimă, care reprezintă principala cauză de deces la bărbaţi şi femei în Statele Unite, potrivit Centrului pentru Controlul şi Prevenirea Bolilor (CDC).
„Rolul nostru este de a oferi o ţintă pentru ca alţi oameni să genereze un medicament”, spune dr. Ma despre o potenţială terapie care probabil ar fi utilizată împreună cu alte abordări precum statinele, care scad colesterolul.
Oamenii de ştiinţă intenţionează, de asemenea, să examineze, dacă, atunci când boala vasculară nu este prezentă, celulele musculare netede optează în favoarea reciclării purinelor pentru a satisface cererea mult mai mică de proteine, mai degrabă decât pentru procesul de producţie în mai multe etape, care include ATIC.
Oamenii de ştiinţă menţionează că fabricarea purinei de la zero este adesea o metodă folosită pentru divizarea rapidă a celulelor canceroase şi că expresia ATIC este, de asemenea, ridicată în unele dintre aceste celule, ceea ce pare să facă din ATIC o ţintă de tratament şi pentru cancer.
De fapt, cercetătorii cred că un medicament mai vechi de chimioterapie, metotrexatul funcţionează tocmai prin prin inhibarea ATIC, deşi medicamentul are mai multe ţinte şi efecte secundare potenţial grave, inclusiv pierderea bruscă a vederii şi convulsii.
„Atât tumorile, cât şi celulele musculare netede aflate sub stres trebuie să prolifereze mult şi prin blocarea acestei căi, le putem reduce proliferarea”, spune dr. Ma.
Noi inhibitori ATIC, mai specifici, se află în diferite stadii de studiu împotriva cancerului, dar oamenii de ştiinţă au observat că atunci când au încercat câţiva dintre aceşti inhibitori mai noi, inclusiv în doze mari, aparent nu au fost suficient de puternici sau specifici pentru a induce acest tip de modificări pozitive în celulele musculare netede vasculare pe care le-au obţinut prin manipulări genetice.
Inhibitorii probabil nu ar putea fi utilizaţi pe termen lung în niciunul dintre scenarii, deoarece ar putea interfera cu alte celule care trebuie să prolifereze pentru buna funcţionare a organismului, cum ar fi celulele pielii şi celulele care căptuşesc tractul gastrointestinal.
Dar tratamentul aplicat în anumite puncte strategice şi pentru perioade limitate nu ar trebui să rănească nici măcar celulele care proliferează în mod normal, spun cercetătorii.
Echipa ştiinţifică studiază, de asemenea, căile pentru producţia de purine în hipertensiunea pulmonară, (hipertensiune arterială distructivă în plămâni şi partea dreaptă a inimii).
Studiile au indicat că nivelurile ridicate de ATIC se corelează cu supravieţuirea slabă în cancerul hepatic şi o reducere a expresiei ATIC scade proliferarea şi migrarea celulelor canceroase.
Stenturile coronariene sunt utilizate în Statele Unite din 1994, iar stenturile cu eliberare de medicamente, care reduc formarea cheagurilor, au intrat pentru prima dată în utilizare cinci ani mai târziu. Stenturile reprezintă intervenţia primară la pacienţii cu artere coronare bolnave şi pot deveni obstrucţionate de aceleaşi procese care au determinat nevoia folosirii lor, precum şi de trauma cauzată mucoasei vasului de sânge de la plasarea acestora.
