Сердечно-сосудистая медицина, гематология и пульмонология вскоре могут получить первые в мире методы лечения для коррекции плохой оксигенации тканей, ключевой причины заболеваний у миллионов людей, включая заболевание периферических артерий, серповидно-клеточную анемию, сердечную недостаточность, инсульт, эмфизему и многие другие.
Прорыв последовал за знаменательным открытием исследователей из Института открытий Харрингтона при университетских больницах (UH) и Медицинской школы Университета Кейс Вестерн Резерв. Исследовательская группа показала, что модифицированная версия гемоглобина, называемая S-нитрозогемоглобином, определяет области с недостаточным кислородом, а затем восстанавливает кровоток для насыщения кислородом. Исследование недавно опубликовано в PNAS .
«В наших учебниках основное внимание уделяется тому, сколько кислорода переносится кровью. Но эта работа впервые показывает, что на людях речь идет не о кислороде, а об оксиде азота, когда речь идет о доставке кислорода. Критически важно, что оксид азота должен переносятся гемоглобином в форме S-нитрозогемоглобина, чтобы быть эффективными. Это открывает совершенно новую линию разработки лекарств», — сказал Джонатан С. Стэмлер, доктор медицинских наук, старший автор исследования, президент Harrington Discovery Institute в UH. , Фонд семьи Роберта С. и Сильвии К. Рейтман, заслуженный профессор сердечно-сосудистых инноваций и профессор медицины и биохимии в Медицинской школе UH и Case Western Reserve.
Коррекция недостаточной оксигенации тканей была давней целью медицины. Ученым уже давно известно, что уровень кислорода в крови не позволяет предсказать доставку кислорода к тканям, и что доступность кислорода почти никогда не является проблемой.
«У нас есть большая загадка в медицине, — объяснил доктор Стамлер. «Даже когда люди умирают от «низкого содержания кислорода», у них все еще остается много кислорода в кровотоке. Однако лекарства, которые увеличивают кровоток, не могут увеличить доставку кислорода. Есть миллионы пациентов с тяжелыми и редкими заболеваниями, которые имеют нарушения кислорода . доставки, и у нас нет возможности исправить эту ситуацию».
Лекарства, улучшающие кровоток, до сих пор не улучшали доставку кислорода. Таким образом, увеличение количества кислорода не работает, и увеличение кровотока не работает.
В новом исследовании исследователи идентифицируют S-нитрозогемоглобин как уникальный сосудорасширяющий препарат, который не только открывает кровеносные сосуды , но и значительно увеличивает оксигенацию тканей. Кроме того, как у мышей, так и у людей, включая пациентов с заболеванием периферических артерий , серповидно-клеточной анемией , сердечной недостаточностью , инсультом и эмфиземой, было обнаружено, что нарушения оксигенации тканей коррелируют с уровнями S-нитрозогемоглобина. Низкий уровень приводил к плохой оксигенации тканей.
«Это исследование показывает, что вы должны расширять сосуды за счет гемоглобина, если хотите доставить кислород к тканям, потому что гемоглобин точно знает, где в организме мало кислорода, а затем он приспосабливается, чтобы выделять сосудорасширяющий оксид азота пропорционально потребности», — говорит доктор. — сказал Стамлер. «Другие сосудорасширяющие средства повсеместно расширяют сосуды и крадут кровоток из тех мест, которые больше всего в нем нуждаются».
Стамлер и его коллеги в настоящее время работают над созданием препаратов, которые модифицируют гемоглобин с помощью оксида азота с образованием S-нитрозогемоглобина. Эти новые препараты впервые повышают оксигенацию тканей, даже когда уровень кислорода в крови низкий.
Он подчеркнул: «При медицинских состояниях почти никогда не речь идет о количестве кислорода. Речь идет о кровотоке в мелких кровеносных сосудах. Если у вас нет S-нитрозогемоглобина, вы не можете оксигенировать. Это совершенно новый взгляд на оксигенацию тканей, и один из них. это, мы надеемся, решит серьезную проблему в медицине».
