Изследователите са открили, че червените кръвни клетки имат вродена способност да задействат път, който предпазва сърцето от нараняване по време на периоди на нисък кислород, като например по време на инфаркт. Ефектът е по-силен при хора, хранени с диета с високо съдържание на нитрати, намерени в зеленолистни зеленчуци като спанак и рукола.
Червените кръвни клетки (RBC) пренасят кислород от белите дробове до останалата част от тялото, връщайки въглеродния диоксид в белите дробове, откъдето се изхвърля. Някои проучвания обаче предполагат, че в допълнение към ролята си на преносители на кислород, червените кръвни клетки могат да усетят хипоксия или ниски нива на кислород и да реагират, като издадат сигнал, който причинява освобождаването на азотен оксид (NO), което причинява вазодилатация или разширяване на кръвоносни съдове.
NO е естествено произведен вазодилататор. Смята се, донякъде противоречиво, че неговите действия предизвикват ефект, който предпазва сърцето от нараняване по време на хипоксия. Сега изследователи от Karolinska Institutet в Швеция са изследвали сигналния път на RBC, за да определят дали клетките имат вродена способност да индуцират кардиопротекция, когато нивата на кислород са ниски.
Първо, изследователите разгледаха дали червените кръвни клетки, изложени на хипоксия, освобождават кардиопротективен медиатор. Представяйки червените кръвни клетки от мишки, изложени на нормални и ниски нива на кислород, в миши модели на миокарден инфаркт (сърдечен удар), те откриха, че хипоксичните червени кръвни клетки значително подобряват сърдечната функция и намаляват размера на увреждането на тъканите, причинено от ниските нива на кислород, в сравнение с червените кръвни клетки, изложени на нормален кислород нива.
След като установиха, че кардиопротективен фактор се освобождава от червените кръвни клетки по време на хипоксия, изследователите се заеха да определят природата на това съединение. Те знаеха, че еритроцитите носят разтворима гуанилат циклаза (sGC), която образува гуанозин 3′,5′-цикличен монофосфат (цикличен GMP или cGMP), молекула-преносител, която модулира много телесни пътища, включително вазодилатация. И така, за да определят участието на sGC, те излагат червени кръвни клетки, взети от мишки, които са били генетично модифицирани да не произвеждат sGC, на хипоксия и ги прилагат към модели на миокарден инфаркт. Червените кръвни клетки не успяха да предпазят сърцата от нараняване.
Следващата стъпка беше да се определи дали cGMP, продуктът на sGC, се изнася от червените кръвни клетки и неговата роля в кардиопротективния ефект, произведен от хипоксичните червени кръвни клетки. Фосфодиестераза 5 (PDE5), cGMP инхибитор, се прилага към хипоксичните червени кръвни клетки, преди да бъдат въведени в сърдечния модел. Изследователите установяват, че въвеждането на PDE5 премахва кардиопротективния ефект.
Тъй като са потвърдили, че пътят на sGC-cGMP играе роля в индуцираната от RBC кардиопротекция, изследователите са разгледали ролята на NO в пътя. В тялото неорганичният нитрат може да бъде редуциран до нитрит и допълнително редуциран от деоксигениран хемоглобин до NO. И така, те поставиха неорганичен нитрат в питейната вода на мишките в продължение на четири седмици, след което събраха червените кръвни клетки и ги приложиха към сърдечните модели. Сърцата, получаващи хипоксични червени кръвни клетки от третирани с нитрати мишки, показват значително по-добро възстановяване и по-малък размер на увреждане на тъканите, отколкото тези от контролните мишки. Изследователите установяват, че кардиопротективният ефект на нитратите и хипоксията е по-голям от този само на хипоксията.
За да преведат благоприятния ефект от добавянето на нитрат при мишки в клиничната ситуация, изследователите събраха червени кръвни клетки от три групи хора, които бяха рандомизирани за петседмична диетична интервенция: две групи с висок прием на нитрати под формата на калий нитратна таблетка или богати на нитрати зеленчуци и една група, получаваща нисък хранителен прием на нитрати. След това тези червени кръвни клетки се прилагат на модели на сърце на плъх, подложени на хипоксия. Червените кръвни клетки от двете групи с високо съдържание на нитрати значително подобряват сърдечното възстановяване в сравнение с тези от групата с ниско съдържание на нитрати.
„Резултатите показват както че червените кръвни клетки осигуряват защита срещу нараняване на сърцето в случай на ниски нива на кислород, така и как тази защита може да бъде подобрена чрез прости диетични съвети“, каза Jiangning Yang, водещият автор на изследването. „Това може да е от голямо значение за пациенти с риск от миокарден инфаркт.“
Изследователите планират да разработят лекарства, които активират защитния сигнален механизъм на RBC по време на хипоксия.
„Освен това трябва да картографираме как кръвните клетки предават своя защитен сигнал към клетките на сърдечния мускул“, каза Джон Перноу, съответен автор на изследването.
Проучването е публикувано в Вестник за клинични изследвания.
източник: Каролинска институт
Публикациите се превеждат автоматично с google translate
