Недавно разработанная методика, показывающая закупорку артерий жирово-белковыми бляшками у живой рыбы, дала ученым из Карнеги, Университета Джона Хопкинса (Carnegie, Johns Hopkins University) и Клиники Майо (Mayo Clinic) проблеск того, как изучать болезни сердца в действии. Исследование, которые в настоящее время используется для поиска новых препаратов для борьбы с сердечно-сосудистыми заболеваниями, опубликовано в Nature Communications.
Актуальность исследования
Молекулы жира такие как холестерин и триглицериды, перемещаются в системе кровообращения с помощью белка, называемого Аполипопротеин-B (ApoB). Данные комплексы липидов и белков называются липопротеинами низкой плотности, более известны как «плохой холестерин».
Иногда липопротеинами низкой плотности останавливается на своем пути и внедряется в стенки кровеносных сосудов, образуя холестериновые бляшки. Эти отложения закупоривают стенку артерии и затрудняют циркуляцию крови, что в конечном итоге может привести к сердечному приступу.
«ApoB-содержащие липопротеины несут непосредственную ответственность за образование бляшек в кровеносных сосудах, поэтому больше информации о них имеет важное значение для борьбы с глобальной эпидемией сердечно-сосудистых заболеваний», – говорит Джеймс Тиерер (James Thierer), аспирант Университета Джона Хопкинса.
Выявление путей снижения уровня липопротеинов низкой плотности, образующих бляшки, в кровотоке спасло бы жизни. Но ApoB представляет собой очень большой белковый комплекс, что затрудняет изучение с использованием традиционных методов молекулярной биологии.
Материалы и методы исследования
Ученые разработали систему LipoGlo, которая использовала современную генную инженерию для метки ApoB светящимся ферментом, похожим на тот, который зажигается у светлячков.
Результаты научного исследования
Результаты исследования позволили ученым контролировать движение комплексов ApoB у личинок рыб данио рерио. Подход настолько чувствителен, что его можно использовать для измерения липопротеинов низкой плотности в почти микроскопической капле крови, что позволяет ученым выполнять многие из тех же медицинских тестов, которые проводятся на людях с крошечными личинками рыбок данио.
«Препараты статина помогли многим людям и спасли много жизней, но люди по-прежнему умирают от сердечно-сосудистых заболеваний каждый год, поэтому существует острая необходимость в новых медицинских стратегиях для понимания и предотвращения образования артериальных бляшек. Наша система LipoGlo позволяет изучать ApoB на крошечной личиночной рыбке данио, это позволит опробовать тысячи потенциальных фармацевтических препаратов и найти иголку в стоге сена, которая могла бы стать следующим лечением для этого ужасного заболевания», – говорит Фарбер (Farber).
В настоящее время врачи в США определяют риск атеросклероза косвенным путем, измеряя концентрацию липопротеиновых компонентов в крови, таких как жир и холестерин. Но это несовершенный инструмент, который может в некоторых случаях недооценивать риски.
Используя эту систему, ученые обнаружили загадочный ген, называемый pla2g12b, который оказывает огромное влияние как на размер, так и на количество ApoB-содержащих липопротеинов. До сих пор неясно, как именно работает этот ген, но дальнейшие исследования могут помочь ученым понять, почему сердечные заболевания протекают в семьях, или указать на новую стратегию контроля количества липопротеинов низкой плотности в крови.
Выводы
«Хотя предстоит еще много работы, чтобы полностью понять процессы, лежащие в основе атеросклероза, эти результаты показывают, что наш инструмент LipoGLo способен изменить наше понимание биологии липопротеинов, что будет иметь важные последствия для будущих стратегий лечения болезней сердца», – говорит Фарбер.
Авторы другого исследования утверждают, что озоновый слой способствует атеросклерозированию крупных сосудов.
