Atherosclerosis: Penyelidikan menunjukkan mekanisme baru dan sasaran terapi
Penyelidikan baru memberikan gambaran baru mengenai bagaimana sejenis sel imun dapat menstabilkan deposit lemak, atau plak, yang terbentuk di arteri semasa aterosklerosis.
Atherosclerosis adalah keadaan keradangan yang berterusan di mana plak terbentuk di dalam arteri, menyebabkannya menyempit dan menyekat aliran darah.
Apabila plak aterosklerotik pecah atau pecah, ia boleh mencetuskan serangan jantung atau strok.
Neutrofil adalah jenis leukosit (sel darah putih) yang banyak yang bertahan terhadap jangkitan dengan menyerang mikroba. Mereka juga berperanan "banyak peranan dalam keradangan."
Kajian antarabangsa yang baru menunjukkan bahawa neutrofil dapat memperburuk aterosklerosis dengan mencetuskan jenis kematian sel yang sebelumnya tidak diketahui yang menstabilkan plak arteri.
Baru-baru ini Alam semula jadi kertas menerangkan bagaimana neutrofil dapat mendorong serangkaian peristiwa molekul yang juga membunuh sel-sel otot licin yang membantu mengekalkan plak di dinding arteri.
"Setiap reaksi keradangan," kata pengarang kajian bersama Prof Oliver Söhnlein, dari Institut Pencegahan Kardiovaskular di Ludwig Maximilian University (LMU) Munich di Jerman, "mengakibatkan beberapa kerosakan cagaran, kerana neutrofil juga menyerang sel yang sihat. "
Dia dan rakan-rakannya juga telah merancang dan membuat "peptida disesuaikan" yang berpotensi menargetkan dan menyekat proses kematian sel.
Aterosklerosis dan akibatnya
Arteri adalah saluran yang membekalkan darah dan kaya nutrien kepada jantung dan bahagian tubuh yang lain, yang mana sel-sel perlu berfungsi dan hidup.
Aterosklerosis berkembang apabila pelbagai bahan, seperti kolesterol, lemak, dan sisa sel, tersimpan dalam tisu yang melapisi arteri. Deposit, atau plak, bertambah perlahan dari masa ke masa menyebabkan arteri menjadi sempit dan mengeras.
Apabila arteri menyempit, mereka menghalang aliran darah dan menyekat bekalan oksigen dan nutrien ke sel. Bergantung pada tempat ia berlaku, aliran darah yang terhad dapat mengakibatkan penyakit jantung, angina, penyakit arteri karotid, penyakit arteri periferal, dan penyakit ginjal kronik.
Plak itu sendiri juga berisiko. Mereka boleh pecah, atau kepingan dapat pecah, menyebabkan penyumbatan. Di samping itu, penyumbatan boleh timbul dari gumpalan darah yang melekat pada dinding dalaman arteri yang menyempit.
Sekiranya penyumbatan berada di arteri yang membekalkan darah ke otak atau jantung, ia boleh mengakibatkan strok atau serangan jantung. Penyumbatan pada arteri yang membekalkan kaki boleh menyebabkan kematian tisu, atau gangren.
Menurut statistik yang diterbitkan oleh American Heart Association secara dalam talian, keadaan kardiovaskular, seperti serangan jantung dan strok, adalah penyebab utama 840.678 kematian pada tahun 2016 di Amerika Syarikat.
Neutrofil membantu plak menjadi tidak stabil
Ciri lain dari aterosklerosis adalah bahawa ia memicu isyarat yang mendorong sistem kekebalan tubuh menghantar neutrofil dan sel-sel imun lain melalui aliran darah ke plak.
Apabila mereka sampai di tapak plak, sel-sel imun tergelincir di antara sel-sel tisu endotel dari lapisan arteri. Pada masa yang sama, mereka mengeluarkan bahan kimia yang memberi isyarat kepada sistem imun untuk menghantar lebih banyak sel imun.
Ini dapat mengatur siklus yang mengubah tindak balas keradangan awal menjadi keradangan yang berterusan, atau kronik. Setelah keradangan menjadi kronik, ini menimbulkan risiko bahawa plak akan tumbuh, pecah, dan menyebabkan penyumbatan.
Dengan menggunakan aterosklerosis model tikus untuk menyelidiki apa yang terjadi pada tahap sel, para penyelidik mendapati bahawa neutrofil dapat memainkan peranan yang sangat merosakkan dalam menstabilkan plak.
"Mereka mengikat sel-sel otot licin yang mendasari dinding kapal, dan diaktifkan," jelas Prof Söhnlein.
Setelah aktif, neutrofil melepaskan "DNA kromosom dan histon yang berkaitan, yang sangat bermuatan dan [toksik kepada sel]," sambungnya, sambil menambah: "Histon bebas membunuh sel-sel berdekatan - dalam kes aterosklerosis, sel otot licin."
Histon adalah protein yang membantu mengemas DNA dengan ketat di dalam kromosom.
Peptida boleh menyekat histon toksik
Histon membunuh sel otot licin dengan menyebabkan pori terbentuk di dindingnya. Ini memungkinkan cairan ekstraselular meresap melalui liang ke sel, menyebabkannya pecah.
Kerana sel-sel otot licin membantu mengekalkan plak di dinding arteri, kemusnahannya menyebabkan timbunan lemak menjadi tidak stabil dan cenderung pecah dan pecah.
Di bahagian lain dari kajian ini, tim menggunakan pemodelan molekul untuk merancang molekul protein kecil, atau peptida, yang dapat menyekat kesan toksik dari histon bebas.
Penulis mencadangkan bahawa "peptida penghambat histone" dapat mengganggu histon dengan mengikatnya sehingga mereka tidak dapat membuat liang pada membran sel.
Prof Söhnlein mengatakan bahawa peptida sintetik boleh memberi kesan yang serupa pada keadaan lain yang melibatkan keradangan kronik, seperti radang usus kronik dan artritis.
Dia dan rakan penulisnya menyimpulkan:
"Data kami mengenal pasti bentuk kematian sel yang terdapat di inti penyakit vaskular kronik yang dihasut oleh leukosit dan dapat disasarkan secara terapeutik."
