Գործընթացի վերականգնումը, որը դանդաղում է տարիքի հետ, կարող է պաշտպանել աթերոսկլերոզից, որը սրտի կաթվածի և ինսուլտի հիմնական պատճառն է: Համացանցում այսօր հրապարակված Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) ամսագրում, Ալբերտ Էյնշտեյնի բժշկական քոլեջի գիտնականները՝ բ.գ.թ. Անա Մարիա Կուերվոյի գլխավորությամբ, հաջողությամբ նվազագույնի են հասցրել զարկերակների նեղացման սալերը մկների մոտ, որոնք հակառակ դեպքում կզարգացնեին դրանք: ախտահարումներ. Հետազոտողները դա արեցին՝ խթանելով շապերոնային միջնորդավորված ավտոֆագիան (CMA), որը բջջային տնային տնտեսության գործընթաց է, որը բժիշկ Կուերվոն հայտնաբերել է 1993 թվականին և անվանել 2000 թվականին:
«Այս հետազոտության ընթացքում մենք ցույց տվեցինք, որ մեզ անհրաժեշտ է CMA-ն՝ պաշտպանվելու համար աթերոսկլերոզից, որը դառնում է ծանր և զարգանում, երբ CMA-ն նվազում է, մի բան, որը տեղի է ունենում նաև, երբ մարդիկ մեծանում են», - ասում է զարգացման և մոլեկուլային կենսաբանության և բժշկության պրոֆեսոր դոկտոր Կուերվոն: Ռոբերտ և Ռենե Բելֆերների նեյրոդեգեներատիվ հիվանդությունների ուսումնասիրության ամբիոնը և Էյնշտեյնի ծերացման հետազոտությունների ինստիտուտի համատնօրենը: «Բայց նույնքան կարևոր է, որ մենք ապացուցել ենք, որ CMA-ի ակտիվության բարձրացումը կարող է արդյունավետ ռազմավարություն լինել աթերոսկլերոզը զսպելու և դրա առաջընթացը կասեցնելու համար»:
Տպավորիչ CMA CV
CMA-ն պահպանում է բջիջների բնականոն աշխատանքը՝ ընտրողաբար քայքայելով բջիջներում պարունակվող բազմաթիվ սպիտակուցները: CMA-ում մասնագիտացված «շապերոն» սպիտակուցները կապվում են ցիտոպլազմայի սպիտակուցներին և դրանք ուղղորդում դեպի ֆերմենտով լցված բջջային կառուցվածքներ, որոնք կոչվում են լիզոսոմներ՝ մարսվելու և վերամշակվելու համար: Դոկտոր Կուերվոն վերծանել է CMA-ում ներգրավված մոլեկուլային խաղացողներից շատերը և ցույց տվել, որ CMA-ն առանցքային սպիտակուցների ժամանակին քայքայման միջոցով կարգավորում է բազմաթիվ ներբջջային գործընթացներ՝ ներառյալ գլյուկոզի և լիպիդային նյութափոխանակությունը, ցիրկադային ռիթմերը և ԴՆԹ-ի վերականգնումը: Նա նաև պարզել է, որ խաթարված CMA-ն թույլ է տալիս վնասված սպիտակուցներին կուտակվել թունավոր մակարդակների՝ նպաստելով ծերացմանը և, երբ թունավոր կուտակումները տեղի են ունենում նյարդային բջիջներում, նեյրոդեգեներատիվ հիվանդությունների, այդ թվում՝ Պարկինսոնի, Ալցհեյմերի և Հանթինգթոնի հիվանդությունների առաջացմանը:
Դոկտոր Կուերվոյի ձեռքբերումները ճանաչվեցին 2019 թվականին, երբ նա ընտրվեց Գիտությունների ազգային ակադեմիայում (ԳԱԱ): 1996 թվականին ԳԱԱ-ն սկսեց հրավիրել իր նորընտիր անդամներին՝ ներկայացնելու PNAS-ին հատուկ անդրանիկ հոդված, որը կընդգծի անդամի գիտական ներդրումը: COVID-19-ի համաճարակի հետ կապված ուշացումների պատճառով CMA-ի աթերոսկլերոզի դեմ պաշտպանիչ դերի վերաբերյալ այսօրվա աշխատությունը դոկտոր Կուերվոյի անդրանիկ PNAS թուղթն է և ավելացնում է CMA-ի կարևորության վերաբերյալ նրա աշխատանքի ամբողջությունը:
Պայքար ափսեի դեմ
Սրտանոթային հիվանդությունները (CVD) աշխարհում մահացության հիմնական պատճառն են, որոնցից ավելի քան 80% -ը սրտանոթային հիվանդությունների պատճառով սրտի կաթվածի և ինսուլտի պատճառով է: CVD-ն իր հերթին սովորաբար կապված է աթերոսկլերոզի հետ՝ զարկերակների պատերի ներսում ափսեի կուտակում (կպչուն նյութ, որը բաղկացած է ճարպից, խոլեստերինից, կալցիումից և այլ նյութերից): Սալերի կուտակումը կարծրացնում և նեղացնում է զարկերակները՝ թույլ չտալով նրանց թթվածնով հագեցած արյուն հասցնել սրտի մկաններին (հանգեցնելով սրտի կաթվածի), ուղեղին (ինսուլտների) և մարմնի մնացած մասերին:
Աթերոսկլերոզում CMA-ի դերը ուսումնասիրելու համար դոկտոր Կուերվոն և գործընկերները խթանեցին մկների աթերոսկլերոզը՝ 12 շաբաթ կերակրելով նրանց ճարպային արևմտյան սննդակարգով և վերահսկելով CMA-ի ակտիվությունը կենդանիների ափսեով ախտահարված աորտայում: CMA-ի ակտիվությունն ի սկզբանե աճեց՝ ի պատասխան սննդակարգի մարտահրավերի. 12 շաբաթից հետո, սակայն, ափսեի կուտակումը նշանակալի էր, և գործնականում ոչ մի CMA-ի ակտիվություն չի նկատվել երկու տեսակի բջիջներում՝ մակրոֆագներում և զարկերակային հարթ մկանային բջիջներում, որոնք հայտնի են աթերոսկլերոզի ժամանակ անսարքություններով, ինչը հանգեցնում է զարկերակների ներսում ափսեի կուտակմանը:
«Թվում էր, թե CMA-ն շատ կարևոր է մակրոֆագների և հարթ մկանային բջիջների պաշտպանության համար՝ օգնելով նրանց նորմալ գործել՝ չնայած պրո-աթերոսկլերոտիկ սննդակարգին, գոնե որոշ ժամանակով, մինչև նրանց CMA-ի գործունեությունը հիմնականում դադարեցվի», - ասում է դոկտոր Կուերվոն: Նա նշեց, որ CMA-ի ակտիվության բացարձակապես բացակայող մկներին բարձր յուղայնությամբ սննդակարգով կերակրելը CMA-ի կարևորության ավելի ուժեղ վկայություն է տալիս. թիթեղները գրեթե 40%-ով ավելի մեծ են, քան հսկիչ կենդանիների մոտ, որոնք նույնպես բարձր յուղայնությամբ սննդակարգում էին:
Մկների և նաև տղամարդկանց մասին
Հետազոտողները գտել են ապացույցներ, որ թույլ CMA-ի ակտիվությունը կապված է նաև մարդկանց մոտ աթերոսկլերոզի հետ: Որոշ հիվանդներ, ովքեր ինսուլտ են ունեցել, ենթարկվում են վիրաբուժական միջամտության, որը հայտնի է որպես քներակ էնդարտերէկտոմիա, որը հեռացնում է նրանց քնային զարկերակների ափսեով ախտահարված հատվածները՝ նվազեցնելու երկրորդ ինսուլտի ռիսկը: Բժիշկ Կուերվոն և նրա գործընկերները վերլուծել են CMA-ի ակտիվությունը քներակ զարկերակի հատվածներում առաջին ինսուլտի 62 հիվանդների մոտ, որոնց հետևել են վիրահատությունից հետո երեք տարի:
«Այն հիվանդները, ովքեր իրենց առաջին ինսուլտից հետո CMA-ի ավելի բարձր մակարդակ ունեն, երբեք չեն ստացել երկրորդը, մինչդեռ երկրորդ ինսուլտը տեղի է ունեցել գրեթե բոլոր այն հիվանդների մոտ, ովքեր ցածր CMA ակտիվություն ունեն», - ասաց դոկտոր Կուերվոն: «Սա հուշում է, որ ձեր CMA ակտիվության մակարդակը հետէնդարտերէկտոմիայից կարող է օգնել կանխատեսել երկրորդ ինսուլտի ձեր ռիսկը և ուղղորդել բուժումը, հատկապես ցածր CMA ունեցող մարդկանց համար»:
CMA-ի բարձրացում, աթերոսկլերոզի լարում
Հետազոտությունն առաջինն է, որը ցույց է տալիս, որ CMA-ի օգտագործումը կարող է արդյունավետ միջոց լինել աթերոսկլերոզի ծանրանալուց կամ առաջընթացից կանխելու համար: Հետազոտողները գենետիկորեն «վերկարգավորեցին» CMA-ն մկների մոտ, որոնք սնվում էին պրո-աթերոսկլերոտիկ, ճարպային արևմտյան սննդակարգով, և ավելի ուշ դրանք համեմատեցին հսկիչ մկների հետ, ովքեր սնվել էին նույն սննդակարգով 12 շաբաթ շարունակ: CMA-ով բարձրացված մկները զգալիորեն բարելավեցին արյան լիպիդային պրոֆիլները՝ վերահսկվող մկների համեմատությամբ խոլեստերինի զգալի նվազմամբ: Գենետիկորեն փոփոխված մկների մոտ առաջացած ափսեի վնասվածքները զգալիորեն ավելի փոքր էին և ավելի մեղմ՝ համեմատած վերահսկող մկների սալերի հետ: Բարեբախտաբար, մարդիկ գենետիկ փոփոխության կարիք չեն ունենա այս բացահայտումից օգուտ քաղելու համար:
«Ես և իմ գործընկերները մշակել ենք դեղամիջոցների միացություններ, որոնք խոստումնալից են մկների հյուսվածքների մեծ մասում և մարդուց ստացված բջիջներում CMA-ի ակտիվության ապահով և արդյունավետ բարձրացման համար», - ասաց դոկտոր Կուերվոն: Էյնշտեյնը մտավոր սեփականություն է ներկայացրել այս հիմքում ընկած տեխնոլոգիայի վերաբերյալ:
PNAS թերթը վերնագրված է «Շապերոնային միջնորդավորված ավտոֆագիայի պաշտպանիչ դերը աթերոսկլերոզից»: Էյնշտեյնի մյուս հեղինակներն էին Խուլիո Մադրիգալ-Մատուտեն, բ.գ.դ., Դարիո Ֆ. Ռիասկոս-Բերնալը, բ.գ.թ. Անտոնիո Դիազը, բ.գ.թ., Ինմակուլադա Տասեթը, բ.գ.թ. Կաուշիկ, բ.գ.թ., բ.գ.թ. Սիմոնի Տիանո, բ.գ.թ. Մաթիու Բուրդենքս, բ.գ.թ. Գրեգորի Ջ. Քրաուզե, բ.գ.թ. Նիկոլաս Սիբինգա, բ.գ.թ. Համապատասխան հեղինակն է Նիդեռլանդների Մաստրիխտի համալսարանի բժշկական կենտրոնի և Միացյալ Թագավորության Էդինբուրգի համալսարանի բ.գ.թ. Ջուդիթ Ք. Սլյումերը:
ԻՆՉ Է ՀԱՆԵԼ ԱՅՍ ՀՈԴՎԱԾԻՑ.
- Cuervo, professor of developmental and molecular biology and of medicine, the Robert and Renée Belfer Chair for the Study of Neurodegenerative Diseases, and co-director of the Institute for Aging Research at Einstein.
- After 12 weeks, however, plaque buildup was significant, and virtually no CMA activity could be detected in the two types of cells—macrophages and arterial smooth muscle cells—that are known to malfunction in atherosclerosis, leading to the buildup of plaque within arteries.
- Cuervo and colleagues promoted atherosclerosis in mice by feeding them a fatty Western diet for 12 weeks and monitoring CMA activity in plaque-affected aortas of the animals.
