Atherosklerose: Die Forschung enthüllt neue Mechanismen und therapeutische Ziele
Neue Forschungsergebnisse bieten neue Erkenntnisse darüber, wie eine Art von Immunzelle die Fettablagerungen oder Plaques destabilisieren kann, die sich während der Atherosklerose in den Arterien bilden.
Atherosklerose ist eine anhaltende, entzündliche Erkrankung, bei der sich Plaques in den Arterien ansammeln, wodurch sie den Blutfluss verengen und einschränken.
Wenn eine atherosklerotische Plaque platzt oder bricht, kann dies einen Herzinfarkt oder Schlaganfall auslösen.
Neutrophile sind eine häufig vorkommende Art von Leukozyten (weißen Blutkörperchen), die sich gegen Infektionen durch Angriffe auf Mikroben verteidigen. Sie dienen auch "vielen Rollen bei Entzündungen".
Die neue internationale Studie zeigt, dass Neutrophile Atherosklerose verschlimmern können, indem sie einen bisher unbekannten Zelltod auslösen, der arterielle Plaques destabilisiert.
Ein kürzlich Natur In diesem Artikel wird beschrieben, wie Neutrophile eine Reihe molekularer Ereignisse auslösen können, die auch die glatten Muskelzellen abtöten, die dazu beitragen, die Plaques in der Arterienwand zu halten.
„Jede Entzündungsreaktion“, sagt der mitkorrespondierende Studienautor Prof. Oliver Söhnlein vom Institut für Herz-Kreislauf-Prävention der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) in München, „führt zu Kollateralschäden, da Neutrophile auch gesunde Zellen angreifen. ”
Er und seine Kollegen haben auch ein „maßgeschneidertes Peptid“ entworfen und hergestellt, das möglicherweise auf den Zelltodprozess abzielt und diesen blockiert.
Atherosklerose und ihre Folgen
Arterien sind Gefäße, die das Herz und andere Körperteile mit sauerstoff- und nährstoffreichem Blut versorgen, das die Zellen benötigen, um zu funktionieren und zu leben.
Atherosklerose entsteht, wenn sich verschiedene Materialien wie Cholesterin, Fett und Zellabfälle im Gewebe ablagern, das die Arterien auskleidet. Die Ablagerungen oder Plaques bauen sich im Laufe der Zeit langsam auf, wodurch sich die Arterien verengen und verhärten.
Wenn sich die Arterien verengen, behindern sie den Blutfluss und beschränken die Versorgung der Zellen mit Sauerstoff und Nährstoffen. Je nachdem, wo es auftritt, kann der eingeschränkte Blutfluss zu Herzerkrankungen, Angina pectoris, Erkrankungen der Halsschlagader, Erkrankungen der peripheren Arterien und chronischen Nierenerkrankungen führen.
Die Plaketten selbst sind ebenfalls ein Risiko. Sie können reißen oder Teile können abbrechen und Verstopfungen verursachen. Darüber hinaus können Blockaden durch Blutgerinnsel entstehen, die an den Innenwänden verengter Arterien haften.
Wenn sich die Blockade in einer Arterie befindet, die das Gehirn oder das Herz mit Blut versorgt, kann dies zu einem Schlaganfall oder Herzinfarkt führen. Verstopfungen in Arterien, die die Beine versorgen, können zum Gewebetod oder zu Brandwunden führen.
Laut Statistiken, die die American Heart Association online veröffentlicht, waren Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie Herzinfarkt und Schlaganfall die Hauptursache für 840.678 Todesfälle im Jahr 2016 in den USA.
Neutrophile helfen Plaques, instabil zu werden
Ein weiteres Merkmal der Atherosklerose besteht darin, dass sie Signale auslöst, die das Immunsystem dazu veranlassen, Neutrophile und andere Immunzellen über den Blutkreislauf zu den Plaques zu senden.
Wenn sie eine Plaque-Stelle erreichen, rutschen die Immunzellen zwischen die Endothelgewebezellen der Arterienschleimhaut. Gleichzeitig setzen sie Chemikalien frei, die dem Immunsystem signalisieren, noch mehr Immunzellen zu senden.
Dies kann einen Zyklus einrichten, der die anfängliche Entzündungsreaktion in eine anhaltende oder chronische Entzündung umwandelt. Sobald die Entzündung chronisch wird, erhöht sich das Risiko, dass die Plaque wächst, reißt und eine Blockade verursacht.
Mithilfe von Mausmodellen für Atherosklerose, um zu untersuchen, was auf Zellebene vor sich geht, stellten die Forscher fest, dass Neutrophile eine besonders zerstörerische Rolle bei der Destabilisierung von Plaques spielen können.
„Sie binden an die glatten Muskelzellen, die unter der Gefäßwand liegen, und werden aktiviert“, erklärt Prof. Söhnlein.
Sobald sie aktiv sind, setzen die Neutrophilen „chromosomale DNA und die damit verbundenen Histone frei, die hoch geladen und [zelltoxisch] sind“, und fügt hinzu: „Freie Histone töten nahe gelegene Zellen ab - im Fall von Atherosklerose glatte Muskelzellen.“
Histone sind Proteine, die helfen, DNA dicht in Chromosomen zu verpacken.
Peptid könnte toxische Histone blockieren
Die Histone töten die glatten Muskelzellen, indem sie Poren in ihren Wänden bilden. Dadurch können extrazelluläre Flüssigkeiten durch die Poren in die Zellen eindringen und platzen.
Da glatte Muskelzellen dazu beitragen, die Plaques in der Arterienwand zu halten, werden die Fettablagerungen durch ihre Zerstörung instabil und brechen und brechen mit größerer Wahrscheinlichkeit.
In einem anderen Teil der Studie verwendete das Team molekulare Modelle, um ein kleines Proteinmolekül oder Peptid zu entwerfen, das die toxische Wirkung der freien Histone blockieren könnte.
Die Autoren schlagen vor, dass das "Histon-inhibitorische Peptid" die Histone durch Bindung an sie stören könnte, so dass sie keine Poren in den Zellmembranen erzeugen können.
Prof. Söhnlein sagt, dass das synthetische Peptid eine ähnliche Wirkung auf andere Zustände haben könnte, die chronische Entzündungen beinhalten, wie chronische Darmentzündungen und Arthritis.
Er und seine Co-Autoren schließen daraus:
"Unsere Daten identifizieren eine Form des Zelltods im Kern einer chronischen Gefäßerkrankung, die durch Leukozyten ausgelöst wird und therapeutisch gezielt werden kann."
