Ny studie om å holde arteriene rene

A HOLD FreeRelease 8 | eTurboNews | eTN
Avatar av Linda Hohnholz
Written by Linda Hohnholz

Å få fart på en prosess som bremser ned når vi blir eldre, kan beskytte mot åreforkalkning, en hovedårsak til hjerteinfarkt og slag. I funn publisert på nettet i dag i Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), har forskere ved Albert Einstein College of Medicine ledet av Ana Maria Cuervo, MD, Ph.D., vellykket minimert arterieinnsnevrende plakk hos mus som ellers ville utvikle disse lesjoner. Forskerne gjorde det ved å øke chaperone-mediert autofagi (CMA), en cellulær husholdningsprosess som Dr. Cuervo oppdaget i 1993 og navnga i 2000. 

"Vi har vist i denne forskningen at vi trenger CMA for å beskytte mot åreforkalkning, som blir alvorlig og utvikler seg når CMA avtar - noe som også skjer når folk blir eldre," sa Dr. Cuervo, professor i utviklings- og molekylærbiologi og medisin , Robert og Renée Belfer-lederen for studiet av nevrodegenerative sykdommer, og meddirektør for Institutt for aldringsforskning i Einstein. "Men like viktig, vi har bevist at økende CMA-aktivitet kan være en effektiv strategi for å dempe åreforkalkning og stoppe progresjonen."

En imponerende CMA CV

CMA holder cellene i funksjon ved selektivt å bryte ned de mange proteinene som cellene inneholder. I CMA binder spesialiserte "chaperone"-proteiner seg til proteiner i cytoplasmaet og leder dem til enzymfylte cellulære strukturer kalt lysosomer som skal fordøyes og resirkuleres. Dr. Cuervo har dechiffrert mange av de molekylære aktørene som er involvert i CMA og vist at CMA, gjennom sin rettidige nedbrytning av nøkkelproteiner, regulerer en rekke intracellulære prosesser, inkludert glukose- og lipidmetabolisme, døgnrytmer og DNA-reparasjon. Hun fant også at forstyrret CMA lar skadede proteiner akkumuleres til toksiske nivåer, noe som bidrar til aldring og - når den toksiske oppbyggingen skjer i nerveceller - til nevrodegenerative sykdommer inkludert Parkinsons, Alzheimers og Huntingtons sykdom.

Dr. Cuervos prestasjoner ble anerkjent i 2019 da hun ble valgt inn i National Academy of Sciences (NAS). I 1996 begynte NAS å invitere sine nyvalgte medlemmer til å sende inn en spesiell åpningsartikkel til PNAS som skulle understreke medlemmets vitenskapelige bidrag. På grunn av COVID-19-pandemi-relaterte forsinkelser, er dagens artikkel om CMAs beskyttende rolle mot åreforkalkning Dr. Cuervos første PNAS-artikkel og legger til arbeidet hennes om viktigheten av CMA.

Kjempe tilbake mot plakk

Kardiovaskulær sykdom (CVD) er verdens ledende dødsårsak, med mer enn 80 % av disse dødsfallene på grunn av hjerteinfarkt og hjerneslag. CVD på sin side er vanligvis assosiert med aterosklerose: oppbygging av plakk (et klebrig materiale som består av fett, kolesterol, kalsium og andre stoffer) innenfor arterieveggene. Akkumulerende plakk herder og innsnevrer arterier, og hindrer dem i å levere oksygenrikt blod til hjertemuskelen (som fører til hjerteinfarkt), hjernen (slag) og til resten av kroppen.

For å undersøke CMAs rolle i åreforkalkning, fremmet Dr. Cuervo og kollegaer åreforkalkning hos mus ved å gi dem en fet vestlig diett i 12 uker og overvåke CMA-aktivitet i plakkpåvirkede aorta hos dyrene. CMA-aktiviteten økte til å begynne med som svar på diettutfordringen; etter 12 uker var plakkoppbygging imidlertid signifikant, og praktisk talt ingen CMA-aktivitet kunne påvises i de to celletypene - makrofager og arterielle glatte muskelceller - som er kjent for å fungere feil ved aterosklerose, noe som fører til oppbygging av plakk i arterier.

"CMA så ut til å være veldig viktig for å beskytte makrofager og glatte muskelceller - hjelpe dem til å fungere normalt til tross for pro-aterosklerotisk diett - i det minste for en stund, til deres CMA-aktivitet i utgangspunktet stoppet opp," sa Dr. Cuervo. Hun bemerket at mating av høyfettdietten til mus som totalt mangler CMA-aktivitet ga enda sterkere bevis på CMAs betydning: plakk nesten 40 % større enn de hos kontrolldyr som også var på fettrik diett.

Av mus og også menn

Forskerne fant bevis på at svak CMA-aktivitet også korrelerer med åreforkalkning hos mennesker. Noen pasienter som har hatt slag gjennomgår en kirurgisk prosedyre, kjent som karotis endarterektomi, som fjerner plakkpåvirkede segmenter av halspulsårene for å redusere risikoen for et andre slag. Dr. Cuervo og hennes kolleger analyserte CMA-aktivitet i carotisarteriesegmenter fra 62 førsteslagspasienter som ble fulgt i tre år etter operasjonen.

"De pasientene med høyere nivåer av CMA etter deres første slag fikk aldri et andre slag, mens andre slag forekom hos nesten alle pasientene med lav CMA-aktivitet," sa Dr. Cuervo. "Dette antyder at CMA-aktivitetsnivået ditt etter endarterektomi kan hjelpe med å forutsi risikoen for et andre slag og veilede behandling, spesielt for personer med lav CMA."

Skru opp CMA, tuning ut aterosklerose

Studien er den første som viser at å skru opp CMA kan være en effektiv måte å forhindre aterosklerose i å bli alvorlig eller utvikle seg. Forskerne "oppregulerte" genetisk CMA hos mus som ble matet med en pro-aterosklerotisk, fettrik vestlig diett og sammenlignet dem senere med kontrollmus som ble matet med samme diett i 12 uker. De CMA-forsterkede musene hadde sterkt forbedrede blodlipidprofiler, med markert reduserte nivåer av kolesterol sammenlignet med kontrollmusene. Plakklesjoner som ble dannet i de genetisk endrede musene var signifikant mindre og mildere i alvorlighetsgrad sammenlignet med plakk hos kontrollmus. Heldigvis trenger ikke folk genetisk endring for å dra nytte av dette funnet.

"Mine kollegaer og jeg har utviklet legemiddelforbindelser som har vist lovende for å øke CMA-aktiviteten på en sikker og effektiv måte i de fleste musevev og i menneskeavledede celler," sa Dr. Cuervo. Einstein har arkivert intellektuell eiendom på denne underliggende teknologien.

PNAS-artikkelen har tittelen "Beskyttende rolle av chaperone-mediert autofagi mot aterosklerose." Andre Einstein-forfattere var Julio Madrigal-Matute, Ph.D., Dario F. Riascos-Bernal, Antonio Diaz, MD, Ph.D., Inmaculada Tasset, Ph.D., Adrian Martin-Segura, Ph.D., Susmita Kaushik, Ph.D., Simoni Tiano, MD, Matthieu Bourdenx, Ph.D., Gregory J. Krause, MS, Nicholas Sibinga, MD, Fernando Macian, MD, Ph.D., og Rajat Singh, MD Papirets andre medkorresponderende forfatter er Judith C. Sluimer, Ph.D., ved Maastricht University Medical Center i Nederland og University of Edinburgh i Storbritannia.

Om forfatteren

Avatar av Linda Hohnholz

Linda Hohnholz

Ansvarlig redaktør for eTurboNews basert i eTN HQ.

Bli medlem!
Varsle om
gjest
0 Kommentar
Inline tilbakemeldinger
Se alle kommentarer
0
Vil elske tankene dine, vennligst kommenter.x
()
x
Del til...