Сотрудники Института теоретической и экспериментальной биофизики (ИТЭБ) РАН г. Пущино совместно с зарубежными коллегами из клиники Мэйо (США) обнаружили ранее неизвестный природный кардиопротекторный механизм, который может использоваться для лечения сердечной недостаточности. Результаты этой работы опубликованы в журнале Journal of Molecular and Cellular Cardiology.

Повышенный стресс становится частью существования в современном индустриальном обществе, являясь причиной тревожного падения качества жизни. Физиологическая реакция на стресс, как реальную или кажущуюся опасность для выживания, связана с так называемым fight-or-flight (сражайся или улетай) ответом, который через активацию симпатической части центральной нервной системы (ЦНС) мобилизует функциональные резервы всего организма. При этом роль сигнальных молекул, связывающих стимуляцию симпатической системы с активацией периферических органов, играют катехоламины — адреналин и норадреналин. Эти вещества выбрасываются из окончаний симпатических нейронов непосредственно вблизи мишеней (адренергических рецепторов) и из надпочечников в кровоток. Так, например, при хронически завышенной физической нагрузке, эмоциональном стрессе или гипертензии, сердце находится в состоянии перегрузки катехоламинами, что приводит к адаптационным перестройкам сердечной мышцы. Однако продолжительный стресс, по неустановленным причинам, может со временем вызывать и патологические изменения, ведущие к развитию сердечной недостаточности, выраженной в неспособности сердца обеспечивать достаточный уровень потока крови для удовлетворения потребности органов в кислороде и энергетических веществах. Это, в свою очередь, вызывает дальнейшую симпатическую стимуляцию в попытке увеличить сердечный выброс, что еще более усугубляет ситуацию.

По данным Российского кардиологического общества в России насчитывается около 8 млн. пациентов, которые страдают от хронической сердечной недостаточности, при которой 30-40% больных умирает в течение года после постановки этого диагноза. Для сравнения — в США, население которых более чем в два раза превышает население Российской Федерации, насчитывается около 5 млн. больных хронической сердечной недостаточностью. Это характеризует распространенность данного заболевания в нашей стране, принимающего масштаб национальной проблемы, на решение которой по оценкам специалистов, требуется более чем 120 млрд. руб ежегодно. Несмотря на то, что в последние десятилетия достигнут значительный прогресс в профилактике и лечении ХСН, который включает даже трансплантацию сердца, смертность от этого недуга по-прежнему остается значительной. Поэтому востребованными остаются подходы как для улучшения уже существующих, так и для разработки новых методов лечения сердечной недостаточности.

В качестве одной из мишеней для подавления симпатической активности и уменьшения выброса норадреналина используются α2-адренергические рецепторы в окончаниях симпатических нейронов. С другой стороны считалось, что α1 и β адренергические рецепторы в сердце являются единственными мишенями, стимулирующими работу сердца в ответ на выброс катехоламинов.

-Мы обнаружили, что α2-адренорецепторы присутствуют не только в симпатических нейронах, но и на внешней мембране мышечных клеток сердца (кардиомиоцитах), и что локальная, независимая от ЦНС активация этих рецепторов, защищает сердце от перегрузок при симпатическом стрессе, — рассказывает один из авторов этого исследования, профессор медицинского колледжа клиники Мэйо и научный сотрудник Сектора регуляции ионных каналов ИТЭБ РАН Алексей Евгеньевич Алексеев.

-Нами удалось установить, что α2-адренорецепторы в кардиомиоцитах реализует дополнительную отрицательную обратную связь между уровнем норадреналина и ответом мышечных клеток сердца на симпатический стресс, что может быть использовано в терапии сердечной недостаточности, — комментирует результаты исследования руководитель Сектора регуляции ионных каналов Юрий Моисеевич Кокоз.

Рисунок предоставлен авторами работы.

Рисунок предоставлен авторами работы.

В подтверждение важной защитной роли α2-адренорецепторов, исследователи обнаружили, что развитие сердечной недостаточности у гипертензивных животных сопряжено со значительным падением эффективности α2-адренорецепторов в кардиомиоцитах. Авторы полагают, что обнаруженный кардиопротекторный потенциал α2-адренорецепторов может быть использован для развития инновационных подходов к профилактике и лечению сердечной дисфункции на основе молекулярно-генетических векторных технологий, локально меняющих количество и/или эффективность адренорецепторов в сердечных миоцитах.

Источник: Kokoz YM, Evdokimovskii EV, Maltsev AV, Nenov MN, Nakipova OV, Averin AS, Pimenov OY, Teplov IY, Berezhnov AV, Reyes S, Alekseev AE. Sarcolemmal α2-adrenoceptors control protective cardiomyocyte-delimited sympathoadrenal response. J Mol Cell Cardiol. 2016; 100:9-20. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022282816303510

Материал к печати подготовила пресс-секретарь ИТЭБ РАН Татьяна Перевязова: iteb-press@yandex.ru

Пресс-центр ИТЭБ РАН: http://web.iteb.psn.ru/press-release.htm