Jövőbeli hipertónia- és a diabétesz-kezelési módok

A felnőtt lakosság egyharmadát érintő obezitás növeli a hipertónia kialakulásának kockázatát. Amerikai kutatók megfejtették, milyen mechanizmussal vezet az elhízás magas vérnyomás kialakulásához.

Mint William Durante, az eredményről beszámoló tanulmány - Arginase Promotes Endothelial Dysfunction and Hypertension in Obese Rats; Obesity - vezető szerzője elmondja, a hipertónia során az artériák simaizmai folyamatosan összehúzódott állapotban vannak, ami túlmunkára kényszeríti a szívet, ezáltal szívelégtelenséget és egyéb szervi károsodást okozhat.

A kutatók vizsgálatukban genetikailag elhízott és normál testsúlyú egereket hasonlítottak össze, és felfedezték, hogy az elhízott állatok szervezetében az argináz nevű enzim megnövekedett aktivitása következtében jóval alacsonyabb az arginin nevű aminosav szintje. Bár az argináz leginkább a májban található meg, kisebb mennyiségben jelen van az egész szervezetben, szerepe az ammónia lebontása. Durante és munkatársai azt találták, hogy az obez egerek vérében és ereinek falában szignifikáns mértékben megemelkedett az argináz-aktivitás. Az arginin azonban alapanyagként szükséges a légzési ciklusban alapvető fontosságú szerepet játszó nitrogén-monoxid előállításához, a nitrogén-monoxid pedig szükséges az erek falának relaxációjához, és a következményes artériás vérnyomás-csökkenéshez. Az obez állatok ereiben lévő túlzott mennyiségű argináz csökkenti a nitrogén-monoxid szintéziséhez rendelkezésre álló arginin mennyiségét, ezáltal az artériák összehúzódásához és magas vérnyomás kialakulásához vezet.

A kutatók két módszerrel is megpróbálták pótolni az obez állatok ereiből hiányzó arginint. Egyrészt L-argininnal látták el az állatok táplálékát, illetve az állatok másik csoportját argináz-gátló kezelésnek vetették alá. Mindkét megközelítéssel sikerült helyreállítani az obez állatok nitrogén-monoxid-produkcióját és vérnyomását, azonban a kutatók szerint az argináz gátlása a jobb módszer, mivel az specifikusabb megközelítést jelent. Az arginin egyébként gyógyszerként és táplálkozási kiegészítőként egyaránt hozzáférhető, és természetes úton is hozzájuthatunk vörös- és baromfi hús, hal, tejtermékek fogyasztása révén.

A következő lépcsőben a kutatók azt akarják kideríteni, hogy mi okozza az obez állatok vérében az argináz-aktivitás nüvekedését.

Önpusztító mitokondriumok

A Johns Hopkins Egyetem kutatói megfejtették, hogy milyen mechanizmus révén károsítja a krónikusan magas vércukorszint a mitokondriumokat. A Proceedings of the National Academy of Sciences-ben megjelent tanulmány - Diabetes-associated dysregulation of O-GlcNAcylation in rat cardiac mitochondria - vezető szerzője, Gerald Hart szerint ezáltal egy régóta ismert rejtély megoldásához jutottunk közelebb: mi annak az oka, hogy bár maga a cukor nem toxikus, mégis alapvetően károsítja a szervezetet. A válasz, úgy tűnik, a következő: a magas vércukorszint tönkreteszi a mitokondriumok energiatermelő folyamatát.

A vizsgálat során a kutatók diabeteszes és egészséges patkányok szívizomsejtjeinek mitokondriumait hasonlították össze, és felfedezték, hogy a diabeteszes szívizomsejtek mitokondriumaiban eltérő mennyiségben van jelen két enzim, az intracelluláris proteinekre N-acetilglükózamint (NAc) kapcsoló O-GlcNAc-transzferáz (OGT), illetve az N-acetilglükózamint a proteinekről eltávolító O-GlcNAc-áz (O-GlcNAcase) – az első enzim szintje emelkedett a diabeteszes szívizomsejtek mitokondriumaiban, míg a másodiké csökkent, és a különbségek igen jelentősek voltak. A mennyiségi eltérésen kívül egyéb zavart is felfedeztek: az O-GlcNAc-transzferáz a diabeteszes mitokondriumokban nem a normál helyen, a mitokondriális membránban volt megtalálható, hanem diszlokálódott a mitokondrium mátrixába. Mindezen változások következtében a diabeteszes mitokondrium energiatermelése rosszabb hatásfokú, a folyamat során több hő és több szabad gyök jön létre. A szabad gyökök semlegesítésére a máj több antioxidánst állít elő, ennek során pedig glükóz szabadul fel, és tovább nő a vércukorszint.

A kutatók reményei szerint az O-GlcNAc-enzimek aktivitásának helyreállítása a diabétesz kezelésének egy újfajta terápiás megközelítése lehet.