Reciclarea celulelor împotriva întăririi arterelor - scilog
Revista Fondului științific austriac FWF
Depunerile de calciu în arterele abdominale și ale picioarelor - așa-numita calcificare media - este o complicație obișnuită a insuficienței renale sau a diabetului zaharat. Cu sprijinul Fondului științific FWF, s-a investigat modul în care culturile celulare și șoarecii reacționează la purificarea insuficientă a sângelui și ceea ce împiedică osificarea pereților vaselor.
Arterele noastre transportă sângele bogat în oxigen prin corp în timp cu inima. Dacă tuburile musculare arteriale se schimbă sau se blochează, aceasta duce la complicații grave. Ateroscleroza, care duce la infarct sau accident vascular cerebral, este cunoscută. Calcificarea vasculară este o complicație frecventă la persoanele cu insuficiență renală cronică, dar și la diabeticii pe termen lung. Nu este afectat în primul rând peretele interior al arterei, ci stratul vascular mediu, de unde și denumirea de calcificare medială. Este cauzată, pe de o parte, de conținutul ridicat de fosfat sau zahăr din sângele bolnavilor. Pe de altă parte, micromediul din țesut în sine joacă un rol.
„În cadrul lucrărilor preliminare pentru proiectul nostru, am putut demonstra că artera din abdomen tinde să devină mai calcificată decât artera din piept”, explică Philipp Eller de la Clinica Universitară de Medicină Internă din Graz. Susținută de FWF Science Fund, o echipă condusă de Eller de la Universitatea de Medicină a căutat șoferi și mecanisme de protecție, precum și opțiuni terapeutice pentru a contracara osificarea vaselor.
Vase fantastice din plastic
Arterele constau din celule musculare netede care nu sunt complet diferențiate. Vasele de sânge pot reacționa astfel plastic în caz de leziuni sau stres, adică se pot adapta funcțional. Modul în care se pot comporta depinde în mare măsură de istoria lor, deoarece arterele din piept și abdomen apar din diferite straturi germinale în timpul dezvoltării embrionare. Prin urmare, celulele musculare netede ale arterei abdominale se pot comporta ca niște celule osoase. În căutarea factorilor de protecție și a factorilor determinanți ai calcificării mediilor, echipa din jurul lui Philipp Eller a lucrat pe de o parte cu șoareci ca organism model și, pe de altă parte, cu culturi de celule musculare care au fost examinate histopatologic și molecular. Insuficiența renală (uremie) a fost indusă la șoareci cu o dietă bogată în fosfați. Un mediu de calcificare a fost, de asemenea, simulat în cultura celulară și osificarea a fost cuantificată prin spectrometrie de masă.
Două abordări de protecție
La compararea activității genetice la șoareci hrăniți normal și hrăniți cu fosfat, s-au găsit două modele izbitoare. Genele pentru un mecanism de eliminare celulară și reciclare numit autofagie au fost deosebit de active. Pe de altă parte, s-a observat că calcificarea mediului a fost însoțită de o producție modificată de microARN. Cel mai surprinzător rezultat al cercetării pentru liderul de proiect Eller a fost că autofagia acționează ca un mecanism de protecție împotriva calcificării vasculare, care ar putea fi arătat in vitro și in vivo. Autofagia este un proces pe care toate celulele îl stăpânesc: componentele celulare defecte și inutile sunt încapsulate și defalcate astfel încât blocurile de construcție să poată fi refolosite. În acest caz specific, autofagia indusă de medicament contracarează calcificarea.
În testele preclinice, acei șoareci cărora li s-au administrat medicamente care induc autofagia au supraviețuit mai mult. În paralel, s-a testat dacă administrarea microARN-142-3p îmbunătățește elasticitatea vaselor, adică contracarează rigiditatea vaselor prin calcificare. Diverse departamente ale Universității Medicale din Graz și ale universității partenere din Maribor au lucrat împreună pentru a realiza gama interdisciplinară a setărilor de testare și examinarea solidă a rezultatelor. Ambele abordări experimentale arată posibile concepte de terapie farmacologică împotriva calcificării mediilor, care sunt acum cercetate în continuare. Într-un proiect de urmărire, se încearcă stimularea mecanismului de autofagie prin utilizarea ingredientelor active cu mai puține efecte secundare.
Philipp Eller și-a finalizat pregătirea clinică și și-a completat abilitarea în medicină internă la Universitatea de Medicină din Innsbruck. Are un MBA în managementul sănătății de la Universitatea Danubian Krems. Din 2015 este profesor asociat de medicină internă la Universitatea de Medicină din Graz și șef al secției de terapie intensivă la Clinica universitară de medicină internă din Graz.