Исследователи из Томского национального исследовательского медицинского центра выяснили, как опиоидные рецепторы защищают сердце от ишемической болезни. Для этого ученые смоделировали условия, аналогичные инфаркту миокарда.
При ишемической болезни сердце снабжается кровью в недостаточном объеме. В результате создается дефицит кислорода и клетки сердечной мышцы погибают. Это заболевание может вести к стенокардии или к инфаркту миокарда. В случае острых инфарктов миокарда именно ишемическая болезнь сердца отвечает за более чем 15% ежегодных смертей в нашей стране. Поэтому практическая значимость любых подвижек в области борьбы с ишемией огромна.
Ранее в серии экспериментов ученые выясняли, как привыкание к нехватке кислорода (гипоксии) в воздухе влияет на устойчивость к нарушению кровоснабжения сердца. Животные (в частности, крысы), которые адаптировались к недостатку кислорода, становятся гораздо устойчивее своих неадаптировавшихся собратьев. Томские ученые решили разобраться, за счет чего гипоксия так положительно влияет на устойчивость к нехватке кислорода у клеток сердца. Их статья была опубликована в журнале Physiological Research. Работа поддержана грантом Российского научного фонда (РНФ).
В своей работе они использовали две группы крыс. Первую заставили адаптироваться к длительной гипоксии, поместив на три недели в камеру с нормальным давлением, но с концентрацией кислорода всего в 12% (в обычном воздухе его почти 21%). Вторая группа была контрольной и дышала обычным воздухом. Затем у обеих групп взяли культуры сердечных клеток (кардиомиоцитов) и подвергли их условиям резкой аноксии, то есть лишили кислорода на короткое время. С кардиомиоцитами сердца подобное же происходит при инфаркте миокарда. После этого содержание кислорода вернули в норму.
Оказалось, что в материале, взятом у контрольной группы, погиб 51% всех кардиомиоцитов. Среди клеток, взятых у крыс, которые три недели провели при уменьшенном содержании кислорода, смертность составила 38%. Исследователи захотели уточнить, как именно опиоидные рецепторы этих клеток могут влиять на эффективность адаптации к аноксии. Сначала они подействовали на группы клеток сердца «адаптированных» крыс препаратом, который блокирует все опиоидные рецепторы, — нолоксаном. Затем в ход пошли средства, блокирующие только определенные опиоидные рецепторы, относящиеся к подтипам дельта-2 и мю. В обоих случаях смертность клеток сердца «адаптированных» крыс была той же, что и у неадаптированных. Это указывает на то, что именно опиоидные рецепторы играют ключевую роль в адаптации такого рода.
Работа показывает, что регулярный недостаток кислорода, который часто наблюдается, например, при тяжелых физических упражнениях, может снизить опасные последствия ишемической болезни. Одновременно с этим гипоксия позволяет сосредоточиться на поиске лекарств для решения проблемы. Фармакологам уже известны не только блокаторы, но и активаторы дельта-опиоидных рецепторов. Если люди, находящиеся в группе риска по инфаркту, будут их использовать, теоретически опасность этого заболевания для них понизится.