Найден способ защиты кровеносных сосудов при сахарном диабете

Ключевой механизм, вносящий свой вклад в повреждение кровеносных сосудов у людей с диабетом, был обнаружен исследователями Школы медицины Вашингтонского Университета в Сент-Луисе.

Проблемы с кровеносными сосудами являются частым осложнением сахарного диабета. Больше 26 миллионов американцев с этой болезнью сталкиваются с перспективой ампутации конечностей, инфаркта, инсульта и потери зрения из-за повреждения сосудов.

В отчете в журнале Biological Chemistry Вашингтонского Университета ученые говорят, что исследования на мышах показали, что повреждения сосудов возникают под действием двух ферментов, синтазы жирных кислот (FAS) и синтазы оксида азота (NOS), которые взаимодействуют в клетках, расположенных в стенках кровеносных сосудов.

«Мы уже знали, что при сахарном диабете возникают дефекты клнток эндотелия кровеносных сосудов», говорит ведущий автор исследования Xiaochao Wei. «Люди с диабетом имеют пониженный уровень синтазы жирных кислот. Но мы в первый раз смогли связать эти наблюдения вместе».

Wei изучал мышей, которые генетически могли вырабатывать FAS во всех тканях, кроме эндотелиальных клеток кровеносных сосудов. У этих мышей возникали проблемы с сосудами, аналогичные тем, которые наблюдаются у животных с сахарным диабетом.

«Оказывается, есть параллели между полным отсутствием FAS и дефицитом FAS, индуцированным отсутствием инсулина и резистентностью к инсулину», говорит Semenkovich, один из авторов исследования.

Сравнивая мышей без FAS, нормальных животных, а также мышей с диабетом, Wei и Semenkovich установили, что мыши без FAS и с низким уровнем FAS не могли вырабатывать вещество, фиксирующее синтазу оксида азота в эндотелиальных клетках кровеносных сосудов.

«Мы знаем на протяжении многих лет, для того, чтобы иметь эффект NOS должен быть прикреплен к стенке сосуда», говорит Semenkovich. «Xiaochao обнаружил, что FAS преимущественно синтезирует липиды, которые позволяют NOS прикрепляться к клеточной мембране и образовывать нормальные, здоровые кровеносные сосуды».

Мыши без FAS в случаях ранения сосуда были не в состоянии генерировать рост новых кровеносных сосудов.

Механизм, участвующий в связывании NOS в эндотелиальных клетках, был назван palmitoylation. Без FAS генно-инженерные мыши теряли этот механизм и были не в состоянии изменить NOS так, чтобы она взаимодействовала с эндотелиальной клеточной мембраной. Это приводит к повреждениям кровеносных сосудов.

«Эти мыши были более восприимчивы к инфекциям. Такие же проблемы, как правило, встречаются у людей с диабетом», объясняет Semenkovich.

В одной из серий экспериментов, исследователи прервал кровоток в ноге нормальной мыши и мыши без FAS.

«У контрольных животных быстро восстановилось формирование кровеносных сосудов», говорит Semenkovich. «Но этого не произошло у животных без FAS»

Исследователи обнаружили, что подобный механизм применим и к человеческим эндотелиальным клеткам.

«Наши выводы могут помочь для создания средств или ферментов, помогающих деятельности FAS, в частности, в кровеносных сосудах, что может быть полезно для пациентов с сахарным диабетом», говорит Wei.
Не должно иметь значения, имеется ли у человека диабет 1 типа, при котором не вырабатывается инсулин, или сахарный диабет 2 типа, когда человек становится резистентным к инсулину.