При забавном, но удивительном повороте, кажется, что самое грязное вещество на земле, называемое путресцином, может помочь снять хроническое воспаление, что особенно важно при утолщении артерий, называемом атеросклерозом. Об этом открытии сообщается в журнале Метаболизм клеток в январе 2020 года.

Путресцин

Путресцин, спермин и спермидин – все это органические соединения, относящиеся к классу полиаминов, которые широко распространены в организме человека и, в действительности, во всем мясе животных. По-видимому, они являются жизненно важными ингредиентами для нормального роста («факторы роста») и необходимы для регуляции ДНК и синтеза белка. Они также поглощают потенциально повреждающие активные формы кислорода (АФК) и способствуют дифференцировке и пролиферации клеток – двум процессам, жизненно важным в ранней эмбриональной жизни. Путресцин также является побочным продуктом бактериального распада лизина и орнитина в кишечнике.

Химический путресцин получил свое название от зловония – безошибочного запаха гниющей или гнилостной плоти. Текущее исследование было сосредоточено на том, как организм обычно удаляет мертвые клетки, используя макрофаги. Макрофаги – это белые клетки, фагоциты, которые перемещаются в поисках вещей, которые нужно «съесть», и таким образом освобождают организм от нежелательных веществ, таких как бактерии, мусор от нормальной активности клеток и воспалительные побочные продукты.

Важность эффероцитоза

Автор исследования Ира Табас говорит: «Подсчитано, что миллиард клеток умирает в организме каждый день, и если вы не избавитесь от них, они могут вызвать воспаление и гибель тканей. Удаление этих мертвых клеток с помощью процесса, называемого «эффероцитозом» (с латыни «нести в могилу»), является одной из наиболее важных функций организма ».

Апоптоз – это тщательно разработанная клеточная программа, в которой клетка начинает исчезать, не причиняя вреда остальному организму. Мертвая клетка должна быть немедленно удалена фагоцитозом или поглощена макрофагами, чтобы предотвратить гниение и высвобождение клеточных остатков, которые провоцируют воспаление. Аутоантигены, или антигены, принадлежащие к собственным тканям организма, но ненормально представленные иммунной системе в качестве иммунных мишеней, возможно, из-за их связи с законными мишенями, могут спровоцировать аутоиммунное заболевание.

В нормальных условиях этот процесс удаления умирающих или мертвых клеток начинается почти сразу же после их смерти. С другой стороны, у людей с атеросклерозом и другими хроническими воспалительными состояниями эффероцитоз, по-видимому, отстает. Это может быть пусковым механизмом для формирования характерных атеросклеротических бляшек, которые сужаются, становятся жесткими и могут окончательно закупорить сосуды, что приводит к серьезному и даже смертельному ограничению кровоснабжения жизненно важных органов тела.

Исследование и его результаты

Чтобы проанализировать процесс и его триггеры, команда исследователей разработала систему человеческих макрофагов и клеток в процессе умирания в лабораторной посуде, чтобы просто увидеть, как все происходит. В этот момент они обнаружили, как путресцин действует при воспалении.

Макрофаги поглощают мертвые клетки, но расщепляют клеточное вещество на составляющие его аминокислоты, включая аргинин. Затем они превращают азотсодержащий аргинин в путресцин посредством ферментативной реакции. Putrescine важен, потому что он активирует белок Rac1, который является зеленым флагом для макрофагов, стимулируя их идти вперед и съедать оставшиеся мертвые клетки.

Если бы это было так, это могло бы означать, что путресцин не работал должным образом у людей с атеросклерозом. Чтобы подтвердить или исключить эту гипотезу, исследователи смотрели на мышей с этим условием.

Результаты показали, что недостаток аргиназы 1, фермента, который необходим для превращения аргинина в путресцин, был связан с усилением атеросклероза у мышей. однако, когда исследователи смешали путресцин с питьевой водой в качестве своего рода добавки, они обнаружили лучшую и более эффективную функцию макрофагов и меньше или меньше явных бляшек.

В результате улучшается и более длительный эффероцитоз, что способствует лучшему разрешению раны.

Последствия

Если эти данные подтвердятся, это может означать использование путресцина для лечения атеросклероза. И зачем останавливаться на достигнутом? Однажды можно было бы лечить болезнь Альцгеймера и другие хронические воспалительные заболевания с помощью путресцина.

Некоторые пуристы все еще возражают против использования этого соединения из-за его ужасающего запаха. Тем не менее, говорит Табас: «Когда вы растворяете путресцин в воде, по крайней мере в дозировках, необходимых для улучшения бляшек, он больше не выделяет свой запах. Мыши пили его без каких-либо проблем и не проявляли никаких признаков болезни ».

Табас подводит итог: «Конечно, мы еще не знаем о целесообразности и безопасности применения низкодозированного путресцина для предотвращения атеросклеротической болезни сердца и других заболеваний, вызванных дефектным эффероцитозом. Тем не менее, исследование показывает потенциал лечения сердечно-сосудистых заболеваний с помощью соединений, которые помогают макрофагам питаться мертвыми клетками и которые в настоящее время проходят клинические испытания для других показаний.