Установлено, что интегрин альфа-7-бета-1D предупреждает нарушение
структуры и функции клеток сердечной мышцы, вызываемое ухудшением коронарного
кровообращения.
Ишемия (местное малокровие) - патологическое состояние, при котором
значительно снижается кровоснабжение ткани или органа из-за ухудшения притока
крови по артериям. Ишемия достаточно часто наблюдается в медицине; например,
атеросклероз сонной артерии обуславливает ишемию головного мозга, а ухудшение
состояния почечных артерий приводит к ишемии почек и т.д. Однако, на первом
месте среди всех видов данной патологии, безусловно, стоит ишемия миокарда.
Основной её причиной считается уменьшение диаметра венечных (коронарных)
артерий сердца из-за атеросклеротического поражения их стенок или длительного
спазма [1]. Итогом этого становится ишемическая болезнь сердца, проявляющаяся,
преимущественно, стенокардией (периодическими приступами давящей боли за
грудиной), постепенно приводящей к кардиосклерозу, сердечной недостаточности и
инфаркту [2].
Если ишемический процесс возникает редко и протекает кратковременно, то его
последствия, как правило, не существенны. Длительное и многократно
повторяющееся ограничение кровоснабжения ткани обязательно вызывает серьёзное
кислородное голодание (гипоксию) её клеток, приводящее к нарушению
метаболических процессов, резкому снижению образования энергии, а также к
изменению состояния белков и ферментов. Кроме того, ишемия всегда провоцирует
появление свободных радикалов кислорода и активирует перекисное окисление
липидов, продукты которого разрушают мембраны клеток и клеточных органелл.
Учитывая то, что ритмично сокращающаяся сердечная мышца получает основную массу
энергии за счёт окисления жирных кислот, не трудно представить, что происходит
с кардиомиоцитами (клетками сердца) при дефиците кислорода. Именно поэтому,
ишемическая болезнь сердца требует постоянного специфического лечения, а не
только купирования периодических приступов стенокардии. В противном случае
происходит некроз (смерть) кардиомиоцитов, следствием которого являются
необратимые изменения в миокарде.
Исследователи постоянно изучают механизмы патологических изменений,
вызываемые ишемией. Недавно их внимание привлекли интегрины. Это семейство
сложных белковых рецепторов, расположенных в мембранах клеток. Они способны
определять вещества и сигналы, приближающиеся к клетке, и передавать информацию
о них внутрь цитоплазмы для реагирования путём изменения обменных и
физиологических процессов. Интегрины отличаются друг от друга структурой (они
состоят из альфа- и бета-субъединиц), функцией и своим
содержанием в разных органах и тканях. Например, интегрин бета-1B содержится
только в клетках кожи и печени, а интегрин бета-1С присутствует исключительно в
клетках кроветворения. Известно также, что после инфаркта миокарда в клетках
сердца исчезает интегрин бета-1D.
Группой учёных из США под руководством Hideshi Okada [3] было проведено
сложное экспериментальное исследование, целью которого было изучение изменений
состава и функции интегринов в клетках сердечной мышцы при её повреждении
ишемией. Для этого, путём специфического воздействия на генетический аппарат
были получены животные с отличающимся от нормы содержанием некоторых интегринов
в клетках миокарда. Кроме этого, моделировалась ишемия сердечной мышцы с
последующим анализом содержания интегринов в кардиомиоцитах. Параллельно
изучались структурно-функциональные и метаболические изменения, вызванные
ишемией в миокарде человека.
В результате проведенного исследования было установлено, ишемия и следующая
за ней реперфузия (восстановление нарушенного артериального кровотока)
отрицательно сказываются на состоянии некоторых интегринов кардиомиоцитов.
В то же время, искусственное увеличение содержания интегрина
альфа-7-бета-1D в клетках сердечной мышцы предотвращает их повреждение
при ишемии. Это обусловлено способностью данного вещества поддерживать на
нормальном уровне метаболизм кальция в кардиомиоцитах и защищать митохондрии от
разрушающего действия гипоксии. Поскольку митохондрии являются главными
поставщиками энергии, то сохранение их состояния и деятельности интегрином
альфа-7-бета-1D позволяет предохранять клетки сердца от энергетического
дефицита и последующего некроза.
Таким образом, доказано, что интегрин альфа-7-бета-1D является
принципиально новым средством для защиты клеток миокарда от повреждения при
ишемической болезни сердца.
[1] Critical Care, 17:R32 (2013)
[2] N. Engl. J. Med. 368; 2004-2013 (2013)
