Атеросклероза: Може ли да има най-доброто време на деня за лекарства?
За първи път учените установяват, че циркадният ритъм влияе върху биологията на атеросклерозата, което е състояние, което може да доведе до инфаркт и инсулт поради запушени артерии.
Това означава, че може да има най-доброто време на деня за хората, лекувани от атеросклероза, да приемат лекарствата си, предполагат изследователи от Университета Лудвиг Максимилиан (LMU) в Мюнхен, Германия.
„Нашето проучване - отбелязва старшият автор Оливър Шонлейн, професор в Института за сърдечно-съдова профилактика на LMU, - показва как циркадните модели могат да се използват за терапевтична интервенция навреме, вероятно с по-ниски странични ефекти и по-висока ефективност.“
Той и колегите му докладват своите открития в статия, публикувана в списанието Клетъчен метаболизъм.
Атеросклероза и циркаден ритъм
Атеросклерозата е състояние, при което мастните натрупвания се натрупват вътре в артериите и постепенно ги карат да стават твърди и тесни. Тези отлагания се наричат плаки и са изградени от молекули мазнини, холестерол, калций и други вещества в кръвта.
Те се натрупват бавно в продължение на много години - дори десетилетия - ограничавайки потока на богата на кислород и хранителни вещества кръв до такава степен, че тя причинява сърдечни заболявания, инфаркт, инсулт и понякога смърт.
Циркадните ритми са модели на биология и поведение, които следват цикъл от около 24 часа. Те могат да се наблюдават в почти всички живи същества, от клетки и бактерии до растения и животни. Учените дори са ги наблюдавали в лабораторно култивирани клетки.
Контролът и времето на циркадните ритми са продиктувани от часовникови гени, които инструктират клетките как да произвеждат протеините, които управляват техните биологични часовници. Многото биологични часовници на тялото се синхронизират от главния часовник в мозъка.
Циркадни модели и хронофармакология
Има все повече доказателства, че биологичните часовници са тясно свързани със сърдечно-съдовата система. Добре известните примери за това включват сърдечната честота и кръвното налягане, за които е известно, че варират в зависимост от времето на деня.
Циркадни модели са наблюдавани и в биологията на тъканите на кръвоносните съдове, образуването на тромбоцити и появата на аритмия, инфаркт, инсулт и други сърдечно-съдови заболявания. Съществуват също доказателства, че нарушаването на циркадния ритъм може да бъде рисков фактор за такива заболявания.
Като се има предвид, че циркадният ритъм е толкова тясно свързан с биологичните процеси, би било разумно да се предположи, че той влияе и върху ефективността на лекарствата.
Въпреки това, въпреки десетилетия на изследвания върху биологичните часовници, циркадният ритъм „рядко се разглежда от клиницисти, разработчици на лекарства или регулатори“.
Новото проучване се отнася до областта на хронофармакологията, в която учените все повече изследват ефекта на циркадния ритъм върху биологичния отговор на лекарствата.
Моделът за набиране на имунни клетки е циркаден
Проф. Söhnlein и неговият екип в LMU изследват биологията на атеросклерозата на молекулярно ниво. Те обясняват, че с напредването на болестта имунните клетки се събират на местата, където се натрупва плака.
Тези имунни клетки изпращат сигнали, които привличат допълнителни клетки, за да се опитат да се справят с уврежданията, но в крайна сметка механизмът на имунната репарация се разпада и възпалението започва.
Въпреки това, изследователите отбелязват, че докато възпалението може да отнеме години, моделът на „набиране“ на имунни клетки зад възпалението следва циркаден ритъм. Те потвърдиха това, наблюдавайки мишки с атеросклероза.
Те установили, че има моменти от денонощието, когато броят на белите кръвни клетки, пристигащи на мястото на възпалението, се е увеличил три пъти.
Екипът също така забеляза, че този пик на имунна клетъчна активност в атеросклеротичните отлагания настъпва 12 часа извън фазата с набирането на бели кръвни клетки в „микроциркулацията” на малките кръвоносни съдове.
„Набирането на бели кръвни клетки в микроциркулацията е важно за остри инфекции, като например инфекция на белия дроб или пикочния мехур“, обяснява проф. Söhnlein.
Последици за времето за наркотици
Тази 12-часова смяна може да бъде много полезна от гледна точка на лечението. Лекарството трябва да се дава така, че да спре набирането на имунни клетки на мястото на атеросклеротичното възпаление, но не и на местата, където те са необходими за микроциркулацията. Може ли да го дадете в „подходящия момент“, за да се гарантира това?
Екипът показа, че това може да работи, като го тества в модел на ранните етапи на атеросклероза.
Първо, учените идентифицираха молекулярния път, който набира белите кръвни клетки. След това те показаха, че блокирането му по време на „фазата на активност“ на миграцията на белите кръвни клетки към атеросклеротичните места не влияе на миграцията на микроциркулацията.
„В определени часове на деня три пъти повече левкоцити пътуват до центъра на артериалното възпаление, както е в други случаи.“
Проф. Оливер Шонлайн
