В последние десятилетия атеросклероз остается одной из главных причин смертности в мире, уступая лишь онкологическим заболеваниям, а по некоторым показателям и вовсе лидируя. Традиционная медицина фокусируется на снижении уровня холестерина и липидов в крови, назначая статины и другие препараты. Однако, как показало новое исследование ученых из Медицинского колледжа Бейлора (США) и ряда сотрудничающих учреждений, этот подход не охватывает всей картины. Нежировые факторы, вызывающие повреждение сосудов, долгое время оставались в тени, и теперь американские исследователи приподняли завесу тайны над тем, как наши собственные кровеносные сосуды борются с болезнью.

Результаты этой работы, опубликованные в авторитетном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, имеют далеко идущие последствия — от развития персонализированной сосудистой медицины до пересмотра безопасности некоторых противораковых препаратов. Ведущий автор исследования Юцин Хуо из Института сердечно-сосудистых исследований в Университете Бейлора поясняет: «Атеросклероз является основной причиной смерти, несмотря на методы лечения, направленные на снижение уровня жиров, отчасти потому, что нежировые факторы, вызывающие повреждение сосудов, плохо изучены».

В центре внимания ученых оказались эндотелиальные клетки — тончайший слой, выстилающий внутреннюю поверхность всех кровеносных сосудов. Именно их состояние определяет, начнется ли формирование атеросклеротической бляшки. Исследователи сосредоточились на явлении, известном как нарушенный кровоток, или d-flow (disturbed flow). Атеросклеротические поражения развиваются преимущественно в тех участках артерий, где кровь течет не плавно и ламинарно, а с завихрениями — например, в местах разветвлений сосудов. Такой хаотичный поток (d-flow) приводит к повреждению ДНК, геномному стрессу, нарушению целостности эндотелиального барьера и, в конечном итоге, к болезни.

Однако, как выяснила команда Хуо, эндотелий не является пассивной жертвой обстоятельств. Ученые провели серию экспериментов на сонных артериях мышиных моделей, а также использовали живые модели для наблюдения за клеточными процессами. Они обнаружили, что d-поток неожиданным образом стимулирует экспрессию генов, участвующих в синтезе новых пуринов. Пурины — это органические соединения, которые служат строительными блоками для молекул ДНК. Проще говоря, когда поток крови повреждает клетки, они пытаются запустить производство «кирпичиков» для починки своей генетической информации. Это естественная защитная реакция: чем активнее эндотелиальная клетка синтезирует пурины, тем эффективнее она восстанавливает поломки в ДНК и сохраняет свою барьерную функцию.

Чтобы подтвердить эту гипотезу, исследователи искусственно удалили один из ключевых ферментов, участвующих в синтезе пуринов. Результат оказался драматичным: без этого фермента эндотелиальные клетки начали массово гибнуть, целостность сосудистой стенки нарушилась, а атеросклероз стал прогрессировать с пугающей скоростью. И наоборот, когда ученые добавили пурины извне, негативные эффекты удалось обратить вспять — восстановление ДНК активизировалось, а развитие болезни замедлилось.

«Наши результаты показывают, что, хотя d-flow повреждает эндотелиальные клетки, они не являются пассивными наблюдателями, а пытаются защитить себя, активируя пути восстановления ДНК, которые могут сохранить барьерную функцию эндотелия и замедлить прогрессирование атеросклероза», — подчеркнула Юцин Хуо. Это открытие открывает совершенно новое направление в терапии. Вместо того чтобы бороться исключительно с холестерином, фармакологи будущего смогут разрабатывать лекарства, усиливающие естественную «ремонтную» способность эндотелия. Такие методы лечения могли бы дополнять классические статины, снижая риск сердечно-сосудистых катастроф даже у пациентов с нормальным уровнем липидов.

Однако у этой же медали есть и обратная сторона. Выводы исследования вызывают серьезные опасения относительно новых противораковых препаратов, которые находятся на стадии клинических испытаний. Некоторые из них целенаправленно блокируют синтез новых пуринов в опухолевых клетках, чтобы остановить рост рака. «Наше исследование предполагает, что эти препараты могут иметь непреднамеренный побочный эффект, препятствуя восстановлению поврежденной ДНК эндотелиальными клетками, — предупреждает Хуо. — Наши результаты подтверждают необходимость тщательной оценки потенциальной способности этих препаратов нарушать целостность эндотелиальных клеток».

Таким образом, работа ученых из Бейлора не только открывает путь к новым методам лечения сердечно-сосудистых заболеваний, но и служит важным сигналом для онкологов. Она напоминает о сложной взаимосвязи различных систем организма, где попытка победить рак одним методом может неожиданно ускорить развитие атеросклероза. Понимание этих механизмов на уровне ДНК и клеточного метаболизма — ключ к созданию безопасных и эффективных терапий, которые будут лечить одно, не калеча другое.