Новости

Обнаружена биологическая связь между диабетом и болезнью сердца

Обнаружена биологическая связь между диабетом и болезнью сердца
Исследователи из системы здравоохранения Калифорнийского университета в Дэвисе обнаружили биологическую связь между диабетом и болезнями сердца, что может объяснить, почему страдающие сахарным диабетом подвержены повышенному риску развития сердечных заболеваний. Об этом свидетельствуют данные исследования, опубликованного в журнале «Nature».

Исследователи обнаружили, что когда сахар в крови находится на аномально высоком уровне (гипергликемия ), это активизирует биологические пути, что вызывает нерегулярное сердцебиение - состояние, которое называется сердечная аритмия, которое связано с сердечной недостаточностью и внезапной сердечной смертью.

По данным «Мировой Федерации Сердца», люди, которые страдают от диабета, в два- четыре раза более склонны к развитию сердечно-сосудистых заболеваний , по сравнению с людьми , у которых диабета нет.

По словам «Американской Сердечной Ассоциации», около 65% больных диабетом умирают от болезни сердца или инсульта, что еще раз подчеркивает необходимость новых исследований, если взглянуть на связи с этой точки зрения.

Для этого исследования ученые из UC Davis, наряду с сотрудниками в университете Джона Хопкинса, провели ряд экспериментов по определению любых биологических причин, почему страдающие сахарным диабетом пациенты имеют более высокий риск сердечно-сосудистых заболеваний .


O- GlcNAc модифицируют CaMKII

Эксперимент включал в себя подробный молекулярного анализа крысиных и человеческих тканей, картинки с изображениями кальция в изолированных кардио миоцитах крысы ( клеткках, находящиеся в мышечной ткани), которые были подвержены высоким содержанием глюкозы, а также взгляд на аритмию сердца с оптическим отображением в пределах изолированного сердца и живых диабетических курсов.

Леди с болями в груди

Исследователи обнаружили, что молекула сахара, O- GlcNAc, связывается с белком под названием CaMKII и тем самым вызывает аритмию у пациентов с высоким уровнем глюкозы в крови.

Их результаты показали, что, начиная с умеренного и кончая высоким уровнем глюкозы в крови, аналогичнык тем, которые находятся у больных сахарным диабетом, вызывают молекулу сахара, под названием O- GlcNAc (O- связанный N- ацетилглюкозамин ) в клетках сердечной мышцы и привязывают к определенному месту белок, называемый CaMKII ( кальций / кальмодулин - зависимый протеинкиназ II).

По словам исследователей , CaMKII играет важную роль в регуляции нормального уровня кальция, электрической активности и насосной деятельности сердца .

Но они обнаружили, что его взаимодействие с O- GlcNAc вызвало слишком бурную активность CaMKII, что привело к патологическим изменениям в кальциевой сигнализации, которой он управляет. Это действие вызвало очень сильную аритмию за несколько минут.

Тем не менее, исследователи говорят, что аритмия была предотвращена путем ингибирования CaMKII и его связывания с O- GlcNAc .

Дополнительный эксперимент , в котором участвовали анализы сердца и мозга умерших людей, которые страдали диабетом , показали высокий уровень O- GlcNAc и модифицированных CaMKII . Самые высокие уровни были обнаружены у пациентов, которые страдают и от сердечной недостаточности и от сахарного диабета.

"Так как O- GlcNAc состоит напрямую из глюкозы и служит основным питательным датчиком в регуляции клеточных процессов, это, пожалуй, не удивительно, что связь этого сахара с белками становится основным молекулярным механизмом токсичности глюкозы при сахарном диабете ", говорит Джеральд Харт, профессор и директор биологической химии в Университете Джона Хопкинса, а так же автор исследования.

"Однако это наиболее четкое механистическое исследование на сегодняшний день, определяющее, как высокий уровень глюкозы может напрямую влиять на функции критического регуляторного белка ".

Результаты «несомненно» приведут к новому лечению

Профессор Харт отмечает, что эти данные, несомненно, приведут к разработке методов лечения для больных сахарным диабетом и сердечно сосудистыми заболеваниями, а так же к развитию потенциальных терапевтических средств для токсичности глюкозы в других тканях, затронутых диабетом, например, нервной системы, почек и сетчатки.

Дональд Берс , заведующий кафедрой фармакологии Калифорнийского университета в Дэвисе и главный автор исследования , говорит:

«Новейшее молекулярное понимание, выявленное нами, прокладывает путь для новых терапевтических стратегий, которые защищают здоровье сердца у больных сахарным диабетом.

До этого ученые в течение некоторого времени знали, что CaMKII играет важную роль в нормальной сердечной функции, но наше исследование оказалось первым, которое выявило,
что О- GlcNAc является прямым активатором CaMKII с гипергликемией".


Авторы исследования говорят, что необходимы дальнейшие исследования, в частности, необходимо определить, играет ли определенную роль в расстройствах периферической нервной системы слияние O- GlcNAc к CaMKII в состоянии, которое также встречается у диабетиков.

ВКонтакт Facebook Google Plus Одноклассники Twitter Яндекс Livejournal Liveinternet Mail.Ru