Enzymy przyczyną nadciśnienia i cukrzycy?

Związek pomiędzy występowaniem nadciśnienia i obniżonej wrazliwoci na działanie insuliny już od dawna jest da lekarzy oczywisty. Dotychczas nie było jednak wiadomo, jaki mechanizm odpowiada za to zjawisko. Badania wykonane przez naukowców z University of California w San Diego rzucają nowe światło na ten problem.

Jako model do badań posłużyły specjalnie wyselekcjonowane szczury, u których spontanicznie rozwija się nadciśnienie, oporność na działanie insuliny oraz osłabienie układu odpornościowego. Wszystkie powyższe choroby są wspólnie określane jako elementy tzw. syndromu metabolicznego, gdyż bardzo często występują jednocześnie. Badacze postanowili przyjrzeć się rodzajom i ilości białek wytwarzanych przez zwierzęta w poszukiwaniu czynników ryzyka zapadnięcia na wspomniane schorzenia.

Analiza proteomu krwi, czyli ogółu występujących w niej protein, wykazała znacznie podwyższony poziom proteaz - grupy enzymów odpowiedzialnych za rozkładanie białek (proteolizę). Zaobserwowano jednocześnie obniżony poziom tzw. inhibitorów, czyli białek odpowiedzialnych za powstrzymywanie aktywności tych enzymów, które nie powinny wykazywać wzmożonej aktywności we krwi.

Profesor Geert Schmid-Schönbein, jeden z głównych autorów badań, tłumaczy ich koncepcję: Szukaliśmy wspólnej przyczyny różnorodnych, lecz występujących jednocześnie problemów związanych z metabolizmem. Testowaliśmy też teorię, zgodnie z którą podwyższona aktywność proteolityczna w krążeniu ogólnoustrojowym może być podstawową przyczyną [tych zjawisk].

Naukowcy tłumaczą, że nadmierna aktywność proteaz doprowadziła u badanych zwierząt do odcinania pozakomórkowych fragmentów receptorów - białek wytwarzanych w celu wychwytywania substancji informacyjnych i przekazywania informacji o otoczeniu do wnętrza komórki. W wyniku uszkodzenia receptora danej substancji komórki tracą zdolność do reakcji na przenoszony przez nią sygnał. Kiedy taka zmiana dotknie np. receptora insulinowego, wówczas komórka nie jest zdolna do sprawnej reakcji na zmiany poziomu glukozy we krwi, co doprowadza do stopniowej utraty kontroli nad stężeniem tego cukru. Ostatecznym stadium tej anomalii jest rozwój tzw. cukrzycy typu 2., czyli zaawansowanej insulinooporności.

Badacze zauważyli, że w wyniku podwyższenia aktywności enzymów proteolitycznych w krwiobiegu dochodzi także do uszkodzenia wielu innych receptorów. Wśród nich wymieniono np. CD18 - cząsteczkę umożliwiającą przenikanie komórek układu odpornościowego do miejsca uszodzenia tkanki. Obniżenie ilości "sprawnych" molekuł CD18 prowadzi więc, jak można się domyślić, do spadku efektywności odpowiedzi immunologicznej. Może to mieć wiele poważnych objawów, od wzrostu podatności na infekcje aż po zwiększenie ryzyka powstania nowotworu.

Kolejnym etapem eksperymentu Amerkanów było zbadanie wpływu syntetycznych inhibitorów proteaz na stan zdrowia szczurów. W tym celu podawano zwierzętom doksycyklinę - antybiotyk przepisywany często także ludziom w celu zwalczenia infekcji, mający jednocześnie zdolność do hamowania aktywności proteaz. Wyniki terapii były bardzo wyraźne: ciśnienie krwi obniżyło się do prawidłowych wartości, a komórki znów posiadały na swojej powierzchni dostateczna liczbę receptorów insulinowych oraz CD18, doprowadzając do poprawy funkcjonowania związanych z nimi układów. 

To badanie wykazuje po raz pierwszy, że nadciśnienie i dysfunkcje komórek związane z syndromem metabolicznym mogą być częcią procesu samotrawienia, w którym proteazy w naszych organizmach wymykają się spod kontroli i rozkładają białka, tłumaczy prof. Schmid-Schönbein. Jego zdaniem, wykonane przez jego zespół badania posłużą jako podstawa dla kolenych analiz, które pomogą przyjrzeć się dokładniej mechanizmom rozwoju kolejnych objawów syndromu metabolicznego. Można się więc spodziewać, że podobne badania na ludziach ruszą już niedługo.

nadciśnienie cukrzyca cukrzyca typu 2. proteazy inhibitory proteaz