Ишемическая болезнь сердца вызвана накоплением бляшек в сосудах, по которым кровь доставляется к сердцу. Сужение или закупорка коронарных артерий может привести к сердечному приступу или внезапной сердечной смерти. Исследование Медицинской школы Университета Миссури показало, что аммиак играет важную роль в поддержании здоровья сердечно-сосудистой системы. Исследователи говорят, что нетоксичные количества газа могут помочь предотвратить ишемическую болезнь сердца.
"Эндотелиальные клетки составляют внутреннюю оболочку кровеносных сосудов," сказал Уильям Дюранте, доктор философии.D., профессор медицинской фармакологии и физиологии Медицинского факультета МУ и ведущий автор исследования. "Повреждение или потеря этих клеток приводит к накоплению бляшек в артериях и, в конечном итоге, к сердечно-сосудистым заболеваниям. Известно, что повышенное производство протеин-гемоксигеназы-1 или HO-1 помогает защитить от повреждения эндотелиальных клеток и сердечно-сосудистых заболеваний. В нашем исследовании мы хотели понять, как HO-1 защищает эти клетки, и определить естественный способ увеличения производства этого белка."
Аммиак, бесцветный газ, вырабатываемый естественным путем в организме, был связан с образованием HO-1. Эндотелиальные клетки могут производить значительное количество аммиака, но биологическое значение этого газа в этих клетках неизвестно. Используя культивированные эндотелиальные клетки человека и мыши, а также модель живых мышей, исследователи изучили влияние аммиака на HO-1.
"Применяя измеренные дозы аммиака к нашим моделям в течение однодневного или однонедельного периода, мы увидели 300-процентное увеличение экспрессии HO-1," Дуранте сказал. "Мы также узнали, что аммиак запускает серию событий, которые в конечном итоге приводят к защите сосудов."
Исследователи заметили, что аммиак вызывает окислительный стресс, который увеличивает выработку HO-1. Побочным продуктом HO-1 является окись углерода, которая способствует выживанию эндотелиальных клеток.
"Я думаю, что очень интересно, что аммиак, потенциально токсичный газ, в наших моделях оказал положительное влияние на здоровье сосудов," Дуранте сказал. "Как ни странно, он делает это, выделяя окись углерода, еще один потенциально токсичный газ."
Хотя измеренные количества аммиака, поступающего с питьевой водой, оказались нетоксичными для мышей, его прямое использование в качестве сердечно-сосудистого вмешательства не всегда было бы практичным.
"Аммиак перерабатывается печенью и в конечном итоге выводится из организма с мочой," Дуранте сказал. "Однако прямое введение аммиака может привести к накоплению токсичных количеств в системе ? особенно для людей с нарушенной функцией печени."
Чтобы вызвать естественное увеличение аммиака, исследователи использовали аминокислоту глютамин. Глютамин – недорогая и легкодоступная пищевая добавка.
"В эндотелиальных клетках глутамин метаболизируется до аммиака," Дуранте сказал. "Используя глутамин в нашем исследовании, мы смогли вызвать увеличение выработки аммиака, что также привело к увеличению HO-1 без риска токсичности."
Дуранте сказал, что следующим шагом будет доклиническое испытание для проверки влияния глутамина на мышиной модели ишемической болезни сердца.
"Безусловно, необходимы дополнительные исследования," Дуранте сказал. "Хотя в нашем исследовании участвовали только мыши и клетки in vitro, результаты обнадеживают. Если дальнейшие исследования покажут, что мы можем контролировать механизм, запускающий естественную защиту сердечно-сосудистой системы, возможно, удастся разработать новые протоколы лечения ишемической болезни сердца."