Rambler's Top100 Service
Поиск   
 
Обратите внимание!   Обратите внимание!
 
  Наука >> Медицина >> Патологическая биохимия | Обзорные статьи
 Написать комментарий  Добавить новое сообщение
 См. также

Обзорные статьиСтатины, эндотелий и сердечно-сосудистый риск

Синтез оксида азота и развитие атеросклероза

И.В. Зотова, Д.А. Затейщиков, Б.А. Сидоренко

Медицинский центр Управления делами Президента Российской Федерации, Москва

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7]


(Продолжение)

В начало...

Система NOS-3 и атеросклероз

Считается, что нарушение синтеза NO занимает ведущее место в патогенезе эндотелиальной дисфункции и, возможно, атеросклероза [43, 44]. В настоящее время установлены многие антиатерогенные эффекты NO. Помимо влияния на сосудистый тонус, NO модулирует освобождение вазоактивных медиаторов, ингибирует адгезию лейкоцитов (угнетает экспрессию VCAM-1, ICAM-1, Е-селектина, снижает стабильность мРНК моноцитарного хемотаксического фактора). NO участвует в регуляции ремоделирования сосудистой стенки [45], подавляет экспрессию провоспалительных генов, в частности транскрипционного фактора NF-kB. NO - ингибитор активации, секреции, адгезии и агрегации тромбоцитов (цГМФ-зависимый механизм) [25]. Он ингибирует миграцию и пролиферацию гладкомышечных клеток [9, 46]. В то же время, несмотря на кажущуюся значимость эффектов NO, они лишь косвенно свидетельствуют о первичной роли нарушений синтеза NO в патогенезе эндотелиальной дисфункции.

Сосудистая регуляция функции эндотелия нарушена в атеросклеротически измененных сосудах. Считается, что эндотелийзависимая вазодилатация определяется в основном синтезом NO [47, 48]. Таким образом, косвенно установлен факт нарушения функционирования NOS при атеросклерозе. Добавление к терапии пациента субстрата NOS L-аргинина или кофактора тетрагидробиоптерина приводило к улучшению эндотелиальной функции [49, 50]. Нарушение эндотелийзависимой релаксации регистрировалось у пациентов, не только страдающих атеросклерозом, но и имеющих лишь факторы риска его развития. У пациентов с ангиографически <чистыми> сосудами в ответ на эндотелийзависимые стимулы в ряде случаев происходила вазоконстрикция [51]. Эта реакция наблюдалась лишь у пациентов, у кoторых имeлcя хотя бы один фактор риска атеросклероза [52]. Если единственным признаком атеросклеротического поражения коронарного русла было утолщение артериальной стенки, отмечалась прочная связь между парадоксальной реакцией тонуса сосудов и степенью такого утолщения [53]. Нарушение эндотелийзависимой релаксации отмечалось у пациентов пожилого возраста [54, 55], у мужчин, женщин в постменопаузе [56, 57], у больных с наследственными или приобретенными дислипидемиями [4, 58], у больных сахарным диабетом [59, 60]. Курение также воздействует на эндотелийзависимую релаксацию сосудов. Инфузия L-NMMA (блокатор NOS) в покое вызывает более значимое уменьшение кровотока в артериях некурящих по сравнению с курильщиками, т.е. базальная секреция NO у последних снижена [61, 62]. Существенным подтверждением гипотезы о том, что дисфункция эндотелия, а возможно, и нарушение NOS предшествуют атеросклерозу, считают связь нарушенной эндотелийзависимой релаксации с факторами риска и восстановление ее после их коррекции [2, 63].

Уровень активного NO в области атеросклеротических бляшек снижен [64, 65]. Снижена экспрессия гена NOS-3 [66], уменьшено количество доступного аргинина, снижен уровень основного кофактора NOS - тетрагидробиоптерина [67] - в атеросклеротической бляшке, что приводит к стойкому спазму сосудов, пролиферации и инфильтрации интимы в зоне пораженных сосудов [68].

При экспериментальной блокаде синтеза NO индуцировались атероморфные изменения сосудистой стенки [69, 70]. Обнаружены аккумулирование макрофагов в эндотелии и субэндотелиальном пространстве, инфильтрация интимы макрофагами и активированными Т-лимфоцитами, значительное увеличение экспрессии адгезивных молекул - ICAM-1 и VCAM-1, увеличение экспрессии индуцибельной циклооксигеназы II типа, синтезирующей вазоконстрикторы.

Нарушенная функция эндотелия при лечении донорами NO, L- и D-аргинином тетрагидроптерином восстанавливается [71, 72]. Путем генотерапии комбинированными векторами, содержащими ген NOS-3, также удается восстановить функцию эндотелия. Отмечаются нормализация нарушенной эндотелийзависимой релаксации на ацетилхолин [64], ингибирование гиперплазии интимы после баллонной ангиопластики [46], снижение сократительной активности гладкомышечных клеток сосудистой стенки [73], агрегации тромбоцитов [74], синтеза воспалительных цитокинов и моноцитарных хемотаксических факторов в области бляшки [75]. Снижаются уровень экспрессии адгезивных молекул (в частности, VCAM, ICAM-1, Р-селектина) [76], инфильтрация сосудистой стенки лейкоцитами и накопление липидов пенистыми клетками [77]. Отсутствуют прямые данные о влиянии восстановления функции NOS на развитие, течение и исходы атеросклероза, таким образом, реальное участие системы NOS в патогенезе этого заболевания остается неясным. Однако накоплен большой материал о возможных механизмах влияния нарушений в системе NOS на развитие атеросклеротического процесса.

Гиперхолестеринемия

Гиперхолестеринемия относится к основным факторам риска атеросклероза. Одним из возможных механизмов ее влияния на атеросклероз является повреждение функционирования системы NOS. Продемонстрированы значительные нарушения окислительного внутриклеточного потенциала у пациентов с гиперхолестеринемией [78, 79], что препятствует восстановлению окисленного биоптерина и лишает его биологической активности. При недостатке тетрагидробиоптерина NOS-3 синтезирует наравне с NO пероксид, что витогеприводиткобразованию ONOO-.Y.Oharaисоавт. [78] показали значительное увеличение синтеза NOS-3 супероксид-радикалов при гиперхолестеринемии (инкубация эндотелиоцитов с холестерином), причем этот феномен подавлялся добавлением в систему ингибитора NOS - L-NAME). T. Guzik и соавт. [80] доказали факт повышения активности эндотелиального фермента НАД(Ф)Н-оксидазы в условиях длительной инкубации эндотелиоцитов с холестерином. Все это способно приводить к значительному увеличению количества синтезируемого ONOO-. Более того, при гиперхолестеринемии отмечается нарушение глутатионового механизма - важнейшего физиологического пути элиминации ONOO-. L. Buttery и соавт. [81] удалось продемонстрировать значительное повышение уровня нитрозилирования белков (маркер ONOO--обусловленной модификации протеинов) в атеросклеротической бляшке.

NOS-3 - мембраносвязанный белок, локализующийся в кавеолах. C. Fielding и соавт. [82] установили, что изменение содержания внутриклеточного холестерина может значительно влиять на связь и функционирование сигнальных кавеолярных белков. Свободный холестерин регулирует транскрипцию гена кавеолина-1. Кавеолин-1 - это белок с молекулярной массой 20 кД, локализуется в кавеолярной мембране и обладает способностью связываться с молекулой NOS-3. Связанная с кавеолином синтетаза неактивна. При повышении уровня внутриклеточного кальция активируется кальмодулин и комплекс Сa2+-кальмодулин высвобождает NOS-3 из связи с кавеолином. Когда уровень ионов кальция возвращается к исходному, кальмодулин отщепляется от NOS, которая снова связывается с кавеолином и дезактивируется. Обнаружены две стеролчувствительные последовательности в промоторе гена кавеолина-1, которые связываются с ингибитором транскрипции SREBP-1 (sterol regulatory element binding protein). Холестерин снижает количество SREBP-1 элементов и, следовательно, увеличивает транскрипцию гена кавеолина-1 [83]. Другими словами, эндотелиальная дисфункция при гиперхолестеринемии может быть результатом вторичного ингибирования NOS-3 посредством повышения экспрессии гена кавеолина-1 [9].

Еще один возможный механизм влияния повышенного уровня холестерина на систему NOS - увеличение уровня АДМА (ингибитора NOS) при гиперхолестеринемии. Данные получены в эксперименте на крысах и у человека [84, 85].

Повреждение NOS окисленными ЛПНП

Окисленные ЛПНП считаются одним из самых важных факторов риска атеросклероза [79]. Под их действием повреждается синтез NO, снижается уровень экспрессии гена NOS-3 [86]. Возможно, именно снижение уровня активного NO обусловливает влияние окисленных ЛПНП на атеросклероз.

Окисленные ЛПНП вызывают значительное угнетение функционирования эндотелиальной синтетазы (NOS-3), они способны подавлять эндотелийзависимую релаксацию артерий, индуцируемую такими физиологическими эффекторами, как тромбин, серотонин, брадикинин, АДФ [69, 87].

Ранее считалось, что связь окисленных ЛПНП с эндотелиоцитами осуществляется через так называемые рецепторы-мусорщики типа В (CD-36 и SR-B1), которые способны связывать ЛПНП любого типа (как ацетилированные, так и окисленные). Однако позже были найдены специфические рецепторы, способные связываться только с окисленными ЛПНП. Индукция экспрессии этого типа рецепторов (члены С-типа лектинового семейства) осуществляется при инкубации клеток с окисленными ЛПНП, а также под воздействием изменений напряжения сдвига. Кроме того, продемонстрирована возможность нерецепторного взаимодействия окисленных ЛПНП с эндотелием через систему липопротеидлипазы [69, 88].

Лизофосфатидилхолин (ЛФХ) - основной повреждающий фактор окисленных ЛПНП. ЛФХ ингибирует релаксацию сосудов в ответ на многие физиологические стимулы, например на ацетилхолин, брадикинин, АДФ, серотонин, более того, ЛФХ может приводить к прямо противоположному ответу на эти стимулы - вазоконстрикции. Механизм подавления серотонинзависимой релаксации сосудов, скорее всего, обусловлен подавлением Gi-белка с рецептором под действием ЛФХ [79, 89].

ЛФХ повреждает систему NOS-3. Так, даже низкие и умеренные количества ЛФХ способствуют снижению активности и количества синтетазы. Вероятно, это следствие того, что под воздействием ЛФХ происходит значительное повышение уровня фосфорилазной активности клетки [79], что в свою очередь приводит к увеличению связывания транскрипционного фактора Sp-1, необходимого для нормальной транскрипции NOS-3 [90]. Под воздействием ЛФХ показаны нарушение продукции цГМФ - основного посредника реакций, запускаемых NO, подавление взаимодействия G-ингибирующих белков с рецепторами [89, 91]. Обратный захват эндотелиоцитами L-аргинина (единственный субстрат для синтеза NO) при повышенном уровне окисленных ЛПНП в плазме крови значительно снижен [92]. ЛФХ приводит к увеличению количества супероксид-радикалов, а следовательно, и к синтезу ONOO-[93].

ЛФХ активирует протеинкиназу С(ПК-С). С активацией ПК-С под влиянием окисленных ЛПНП связывают значительное ингибирование активности NOS в области атеросклеротической бляшки и подавление рецепторобусловленного синтеза релаксирующих факторов [94, 79].

На фоне значительного угнетения образования релаксирующих факторов окисленные ЛПНП стимулируют синтез вазоконстрикторов - эндотелина-1, простагландина I2, которые не только вызывают стойкий сосудистый спазм, но и влияют на пролиферацию клеток сосудов, а возможно, являются индукторами апоптоза эндотелиоцитов [69, 95].

Под действием окисленных ЛПНП усиливается адгезия лейкоцитов к эндотелию (эффект опосредован увеличением экспрессии адгезинов), индуцируются синтез интерлейкина-1 моноцитами, экспрессия многих ростовых факторов, цитокинов. Кроме этого, нарушения в системе NOS под действием окисленных ЛПНП приводят к усилению экспрессии селектинов на тромбоцитах и снятию супрессии Са-зависимых конформационных изменений в гликопротеиде IIb/ IIIa, способствующих связыванию фибриногена (в норме эти процессы подавляются NO) [96].

При обработке культуры эндотелиоцитов ЛПНП повышается экспрессия гена кавеолина-1 и возможность прямого ингибирования NOS-3 [97].

Далее...


Написать комментарий
 Copyright © 2000-2015, РОО "Мир Науки и Культуры". ISSN 1684-9876 Rambler's Top100 Яндекс цитирования