Уплотнение артерий – «клеймо» атеросклероза, зачастую смертельной болезни, при которой бляшки, излишняя соединительная ткань, и другие изменения наращивают внутренние стенки кровеносных сосудов и перекрывают ток крови, обогащенной кислородом, по всему организму. Теперь, исследователи Медицинского исследовательского института «Sanford-Burnham» описали молекулярный и клеточный путь, который приводит к описываемому склерозированию артерий

— и обозначили исходный источник — чрезвычайно деструктивный белок по имени Dkk1.

Их исследование было опубликовано сегодня онлайн в издании «Артериосклероз, тромбоз и сосудистая биология». Данные указывают, что разработка лекарственной терапии, предназначенной выборочно ингибировать эндотелиальную передачу сигналов Dkk1, может помочь ограничить развитие артериосклеротической болезни.

«Я думаю, что стратегия продвижения вперед должна найти способы модулировать или ингибировать функции Dkk1, но мы стоим перед необходимостью делать это на временно- чувствительных типах клеток и специфической модели клеточных типов», — сообщил Дуайт А. Тоулер, доктор медицины и философии, директор программы патологической биологии сердечно-сосудистой системы института Сэнфорд-Бернхэма и старший автор исследования. «При таких заболеваниях, как хроническая почечная недостаточность или диабет, когда нерегулируемая передача сигналов Dkk1 может быть деструктивной, может стать адекватным ограничение действия Dkk1 в течение длительного промежутка времени», — добавил Тоулер.

Когда воспалительная реакция искажается

Белок Dkk1 при обычном функционировании важен для помощи в заживлении ран. Но воспалительные реакции, запущенные в стенках артерий после развития гипергликемии, и других метаболических поражений, связанных с такими болезнями как диабет, могут вызвать длительную и деструктивную передачу сигналов Dkk1.

Dkk1 запускает конверсию клеток, которые выстилают внутреннюю поверхность стенок артерий, называемых эндотелиальными клетками, в мезенхимальные клетки, которые могут направить формирование соединительной ткани. Этот процесс известен как эндотелиально-мезенхимальный переход. Завершившийся фиброз в стенках артерий приводит к опасности уплотнения сосудов, что увеличивает систолическое артериальное давление и, в конечном счете, ухудшает дистальный кровоток.

Стратегии лекарственной терапии, нацеленные на Dkk1

Лекарственные терапии должны сосредоточиться на тех местах, где востребовано ингибирование Dkk1 – в данном случае атеросклероза в артериях, — потому что здоровая передача сигналов Dkk1 регулирует нормальные процессы, такие как ремоделяция хрящей и суставов. Чтобы сделать возможным этот целенаправленный подход, Тоулер сообщил, что он надеется разработать терапевтический препарат, который включал бы ингибитор Dkk1 и пептид — короткую цепь аминокислот – спроектированных для действия на специфические сосудистые ткани.

Длительно работающие исследователи из института «Sanford-Burnham» и его бывший президент Эркки Руослэхти, доктор медицины и философии, разработали эти пептиды наведения, которые использовались для того, чтобы доставить противораковые препараты туда, где они больше всего необходимы. «Если мы сможем нацелить антагонисты Dkk1 на эндотелиальные клетки, используя пептиды Руослэхти — или использовать подобную стратегию — это был бы очень сильный ход», — сказал Тоулер.

Dkk1 происходит из семейства молекул, которые возникли во время развития позвоночных и включены в формирование сердца у эмбрионов. Исследователи первоначально полагали, что единственной ролью белка было ингибирование молекулярного пути, известного как каноническая передача сигналов Wnt, которая управляет дифференциацией клеток. Однако, эти новые данные идентифицируют удивительную «перекрестную связь» между Dkk1 и костно-индуцирующим путем, показанным ранее, что он вызывает эндотелиально-мезенхимальный переход.

Тоулер и его бригада продолжат исследование сигнализаций Dkk1 и Wnt, чтобы идентифицировать потенциальные цели для лекарственных средств по предотвращению уплотнения артерий у больных с атеросклерозом.