Ein team von britischen Wissenschaftler haben den Mechanismus hinter der Verhärtung der Arterien, und in tierexperimentellen Studien, dass ein generisches Medikament normalerweise verwendet, um Akne zu behandeln, könnte eine wirksame Behandlung für die Bedingung.
Das team, geführt durch die Universität von Cambridge und am King ‚ s College London herausgefunden, dass ein Molekül einmal gedacht, nur zu existieren, die innerhalb der Zellen zum Zwecke der DNA-Reparatur ist auch verantwortlich für die Verhärtung der Arterien, die in Zusammenhang mit Demenz, Herzerkrankungen, Bluthochdruck und Schlaganfall.
Es gibt aktuell keine Behandlung für die Verhärtung der Arterien, verursacht durch einen Aufbau von Knochen, wie Kalzium Einlagen, Versteifung der Arterien und zur Beschränkung der Durchblutung von Organen und Geweben.
Unterstützt durch Fördermittel von der British Heart Foundation, fanden die Forscher heraus, dass poly(ADP-ribose), oder PAR, ein Molekül, das normalerweise in Verbindung mit DNA-Reparatur, treibt auch die Knochen-wie Verkalkung der Arterien.
Zusätzlich, mit Ratten mit chronischen Nierenerkrankungen, die Forscher festgestellt, dass Minocyclin—ein weithin verschrieben, die Antibiotika Häufig verwendet, um Akne zu behandeln—behandeln konnte, die Verhärtung der Arterien verhindert, dass die Anhäufung von Kalzium in das Herz-Kreislauf-system. Die Studie, die das Ergebnis von mehr als einem Jahrzehnt der Grundlagenforschung, wird veröffentlicht in der Zeitschrift Cell Reports.
„Arterie Härten jedem passiert, während Sie Altern, und beschleunigt bei Patienten an der Dialyse, wo auch Kinder entwickeln verkalkte Arterien. Aber bis jetzt haben wir nicht gewusst, was diesen Prozess steuert und damit, wie Sie zu behandeln,“ sagte Professor Melinda Duer aus Cambridge, Department of Chemistry, wer co-geführt die Forschung als Teil einer langfristigen Zusammenarbeit mit Professor Cathy Shanahan vom King ‚ s College London.
„Diese Härten, oder der biomineralisation, ist essentiell für die Produktion von Knochen, sondern in den Arterien, denen es zugrunde liegt, eine Menge von Herz-Kreislauf-Erkrankungen und andere Krankheiten im Zusammenhang mit Alterung, wie Demenz,“ sagte Shanahan. „Wir wollten herausfinden, was löst die Bildung von calcium-Phosphat-Kristalle, und warum scheint es, konzentriert zu sein um die Kollagen-und elastin, die macht viel von der Arterie Wand.“
In früheren Forschung, Duer und Shanahan hatte gezeigt, dass die PAR—Regel im Zusammenhang mit der DNA-Reparatur in der Zelle—können in der Tat existieren außerhalb der Zelle und ist der Motor von Knochen-Produktion. Dies führte die Forscher zur Hypothese, dass PAR kann auch eine Rolle spielen in der biomineralisation. Darüber hinaus PARP1 und PARP2, die dominante PAR-produzierenden Enzyme, ausgedrückt in der Antwort auf DNA-Schäden und oxidativen stress, Prozesse, die im Zusammenhang mit Knochen und Verkalkung.
„Wir sehen konnten Signale von den Knochen, die wir nicht erklären konnte, und so suchten wir für Moleküle, die aus ersten Prinzipien, um es herauszufinden“, sagte Duer.
„Ich würde denken seit Jahren, dass die Verhärtung der Arterien verbunden war, um DNA-Schäden und DNA-Schäden ist ein Weg geschaltet, die von vielen Agenten, einschließlich Rauchen und Lipide“, sagte Shanahan. „Wenn diese Option eingeschaltet ist, treibt es die Krankheiten, die mit Alterung. Wenn genug Schaden vorhanden ist, der Arterien wird schließlich reflektieren es.“
Mittels NMR-Spektroskopie, die Forscher fand, dass, wenn die Zellen gestresst und sterben, geben Sie PAR, die sehr stark bindet calcium-Ionen. Einmal freigesetzt, der PAR beginnt aufzuwischen, Kalzium in größeren Tröpfchen, die sich auf die Komponenten in der Wand von Arterien, die Arterie Ihre Elastizität, wenn Sie die bestellten Kristalle und verfestigen, verhärten die Arterien.
„Wir haben nie prophezeit hätte, dass es verursacht wurde durch PAR“, sagte Duer. „Es war zunächst eine zufällige Entdeckung, aber wir folgten ihm, bis—und das führte zu eine mögliche Therapie.“
Die Entdeckung der verbindungen zwischen DNA-Schäden, PAR, Knochen und Arterien-Verkalkung, die Forscher untersuchten dann in einer Weise, die Blockierung dieses signalweges durch die Verwendung eines PARP-inhibitor.
„Wir mussten eine bestehende Molekül, das ist Billig und sicher, sonst würde es Jahrzehnte dauern, bis wir erhalten eine Behandlung“, sagte Shanahan. „Wenn etwas bereits gezeigt worden, um sicher zu sein in den Menschen, die Reise in die Klinik, viel schneller sein können.“
Zusammenarbeit mit Zyklus Pharmaceuticals, ein Cambridge-basierte Unternehmen, die Forscher identifizierten sechs bekannten Moleküle, die Sie dachte, vielleicht hemmen das PARP-Enzyme. Ausführliche Experimente mit diesen zeigte sich, dass das Antibiotikum Minocyclin war sehr wirksam bei der Verhinderung der Verhärtung der Arterien.
„Es ist seit 12 Jahren der Grundlagenforschung zu diesem Punkt zu kommen“, sagte Duer. „Wir setzen mit absolut keine Erwartung der Suche nach einer möglichen Behandlung—es gibt keine Behandlung, die derzeit-und niemand hätte uns geglaubt, wenn wir gesagt hatte, wir würden zu heilen, die Verhärtung der Arterien.“
Die Technologie wurde bereits patentiert und lizenziert wurde-Zyklus Arzneimittel von der Cambridge Enterprise, die Universität Kommerzialisierung arm. Die Forscher hoffen, dass die Durchführung einer proof of principle-Studie bei Patienten in den nächsten 12 bis 18 Monaten.