Автор: Дарья Колмина
"Питерские заметки", 18.09.2023:
Исследователи из университетов Western и Brown сделали прорыв в определении основной причины и потенциальной терапии преэклампсии.
Эта осложнение беременности влияет примерно на 8 процентов беременностей по всему миру и является основной причиной материнской и детской смертности из-за преждевременных родов, осложнений с плацентой и недостатком кислорода.
Исследование, проведенное докторами Куном Пингом Лу и Сяо Чжень Чжоу в университете Western и докторами Сурендрой Шармой и Сукантой Джаш в университете Brown, выявило токсичный белок, cis P-тау, в крови и плаценте пациенток с преэклампсией.
Согласно опубликованному в Nature Communications исследованию, cis P-тау - это центральный циркулирующий фактор преэклампсии - "смутитель", играющий важную роль в вызывании этого осложнения.
"Корень причины преэклампсии оставался неизвестным, и без известной причины не существовало лечения. Преждевременные роды - единственная спасительная мера", - сказал Лу, профессор биохимии и онкологии Шулихской медицинской и стоматологической школы. Лу также является сотрудником Western по биотерапии.
"Наше исследование выявляет cis P-тау как важного виновника и биомаркер преэклампсии. Его можно использовать для ранней диагностики осложнения и это критически важная терапевтическая цель", - сказал Шарма, который недавно ушел на пенсию с должности профессора патологии и лабораторной медицины (исследования) и профессора педиатрии (исследования) в университете Brown.
В 2016 году Шарма, один из ведущих исследователей преэклампсии, и его команда выявили, что преэклампсия и болезни, такие как болезнь Альцгеймера, имеют сходные коренные причины, связанные с проблемами белков. Это исследование продолжает это открытие. До сих пор cis P-тау в основном ассоциировался с неврологическими расстройствами, такими как болезнь Альцгеймера, черепно-мозговые травмы (ЧМТ) и инсульт. Эта ассоциация была обнаружена Лу и Чжоу в 2015 году в результате десятилетних исследований их роли белка тау в раке и болезни Альцгеймера.
Антитело, разработанное Чжоу в 2012 году для направленной атаки только на токсичный белок, оставляя его здоровую версию нетронутой, в настоящее время проходит клинические испытания на пациентах с ЧМТ и болезнью Альцгеймера. Антитело показало многообещающие результаты в моделях на животных и культурах клеток человека при лечении заболеваний мозга.
Исследователи были заинтригованы, может ли то же самое антитело работать как потенциальное лечение преэклампсии. Проведя тестирование антитела на мышах, они получили поразительные результаты.
"В данном исследовании мы обнаружили, что антитело к cis P-тау эффективно устраняло токсичный белок в крови и плаценте и корректировало все признаки, связанные с преэклампсией у мышей. Клинические признаки преэклампсии, такие как повышенное артериальное давление, избыточное содержание белка в моче и задержка роста плода, среди прочих, были устранены, и беременность была нормальной", - сказал Шарма.
Шарма и его команда в университете Brown работают над разработкой анализа для ранней диагностики преэклампсии и методов лечения этого состояния. Он считает, что результаты этого исследования приблизили их к поставленной цели.
Трагическая гибель американской чемпионки по легкой атлетике Тори Боуи ранее в этом году привлекла внимание к преэклампсии, которая неравномерно воздействует на афроамериканских и испаноговорящих женщин. Боуи, 32 года, была обладательницей золотой, серебряной и бронзовой медалей на Олимпийских играх 2016 года и была найдена мертвой в своей постели 2 мая 2023 года, находясь примерно на восьмом месяце беременности. Согласно аутопсийному отчету, осложнения могли быть связаны с эклампсией - тяжелой формой преэклампсии.
"Исследования показали, что у женщин определенных рас существуют гены, которые могли бы привести к повышенным показателям артериального давления, в конечном итоге создавая условия для развития преэклампсии во время беременности. Однако также верно, что во многих странах с низким уровнем социально-экономического развития нет реестра, чтобы регистрировать случаи преэклампсии. Так что его связь с другими факторами окружающей среды все еще неясна", - сказал Шарма.
Последние исследования также пролили свет на некоторые последствия преэклампсии и возможные связи со здоровьем мозга.
"Преэклампсия представляет собой немедленную опасность как для матери, так и для плода, но ее долгосрочные последствия меньше известны и все еще изучаются", - сказал Шарма. "Исследования предполагают повышенный риск развития деменции впоследствии у матерей, переживших преэклампсию, и их детей". Однако причинная связь между преэклампсией и деменцией неизвестна.
Специалисты говорят, что это новое исследование выявило потенциальную основную причину сложных взаимосвязей между преэклампсией и здоровьем мозга.
"Наше исследование добавляет еще одну помеху на пути решения этой загадки. Впервые мы обнаружили значительные уровни cis P-тау за пределами мозга в плаценте и крови пациенток с преэклампсией. Это указывает на более глубокую связь между преэклампсией и проблемами, связанными с мозгом", - сказал Джаш, ведущий автор исследования.
По мере углубления исследований, важность реакции нашего организма на стресс также становится потенциальным фактором в развитии преэклампсии.
"Хотя генетика играет важную роль, факторы, такие как стресс, могут быть ключевым элементом пазла. Понимание того, как стресс и другие окружающие факторы взаимодействуют с биологическими маркерами, такими как cis P-тау, может предложить более полное представление", - сказал Джаш, ассистент профессор молекулярной биологии, клеточной биологии и биохимии (исследования) и педиатрии (исследования) в университете Brown.
В 1996 и 1997 годах Лу и Чжоу сделали революционное открытие фермента Pin1, который оказался ферментом, реагирующим на стресс. Это специфический белок в клетках, который становится активным или изменяется в ответ на стрессоры, такие как экологические причины, токсины или физиологические изменения.
"Pin1 играет ключевую роль в поддержании белков, включая белок тау, в функциональной форме во время стресса. Когда Pin1 становится неактивным, это приводит к образованию токсичного, деформированного варианта тау - cis P-тау", - сказал Чжоу, доцент отделения патологии и лабораторной медицины Шулих Медицинской и Зубной школы.
Интересно, что Pin1 является ключевым элементом сетей сигнализации рака, активируя множество белков, вызывающих рак, и выключая множество белков, подавляющих рак. Он обнаруживается в большинстве человеческих раковых клеток, особенно активных в раковых стволовых клетках, которые, как считается, играют центральную роль в начале и распространении опухолей и сложно поддаются воздействию от существующих методов лечения.
"В сущности, когда активируется Pin1, это может привести к развитию рака. С другой стороны, когда происходит уменьшение или отключение Pin1, это приводит к образованию токсичного белка cis P-тау, который вызывает потерю памяти при болезни Альцгеймера и после черепно-мозговой травмы или инсульта. Теперь мы также выявили его связь с преэклампсией", - сказал Чжоу.
"Результаты имеют широкое практическое применение. Это может изменить наше понимание и методы лечения широкого круга заболеваний, от связанных с беременностью проблем до заболеваний мозга", - сказал Лу.
Лу и Шарма встретились в университете Brown в 2019 году, когда Лу был приглашен прочитать лекцию о своих исследованиях. После интересного обсуждения и нескольких ужинов было заключено сотрудничество между исследователями из Западного университета и университета Brown.
"Наука удивляет нас. Я никогда не думал о работе над поиском лечения для преэклампсии. Это также показывает, что совместная работа может быть очень полезной".
Эта осложнение беременности влияет примерно на 8 процентов беременностей по всему миру и является основной причиной материнской и детской смертности из-за преждевременных родов, осложнений с плацентой и недостатком кислорода.
Исследование, проведенное докторами Куном Пингом Лу и Сяо Чжень Чжоу в университете Western и докторами Сурендрой Шармой и Сукантой Джаш в университете Brown, выявило токсичный белок, cis P-тау, в крови и плаценте пациенток с преэклампсией.
Согласно опубликованному в Nature Communications исследованию, cis P-тау - это центральный циркулирующий фактор преэклампсии - "смутитель", играющий важную роль в вызывании этого осложнения.
"Корень причины преэклампсии оставался неизвестным, и без известной причины не существовало лечения. Преждевременные роды - единственная спасительная мера", - сказал Лу, профессор биохимии и онкологии Шулихской медицинской и стоматологической школы. Лу также является сотрудником Western по биотерапии.
"Наше исследование выявляет cis P-тау как важного виновника и биомаркер преэклампсии. Его можно использовать для ранней диагностики осложнения и это критически важная терапевтическая цель", - сказал Шарма, который недавно ушел на пенсию с должности профессора патологии и лабораторной медицины (исследования) и профессора педиатрии (исследования) в университете Brown.
В 2016 году Шарма, один из ведущих исследователей преэклампсии, и его команда выявили, что преэклампсия и болезни, такие как болезнь Альцгеймера, имеют сходные коренные причины, связанные с проблемами белков. Это исследование продолжает это открытие. До сих пор cis P-тау в основном ассоциировался с неврологическими расстройствами, такими как болезнь Альцгеймера, черепно-мозговые травмы (ЧМТ) и инсульт. Эта ассоциация была обнаружена Лу и Чжоу в 2015 году в результате десятилетних исследований их роли белка тау в раке и болезни Альцгеймера.
Антитело, разработанное Чжоу в 2012 году для направленной атаки только на токсичный белок, оставляя его здоровую версию нетронутой, в настоящее время проходит клинические испытания на пациентах с ЧМТ и болезнью Альцгеймера. Антитело показало многообещающие результаты в моделях на животных и культурах клеток человека при лечении заболеваний мозга.
Исследователи были заинтригованы, может ли то же самое антитело работать как потенциальное лечение преэклампсии. Проведя тестирование антитела на мышах, они получили поразительные результаты.
"В данном исследовании мы обнаружили, что антитело к cis P-тау эффективно устраняло токсичный белок в крови и плаценте и корректировало все признаки, связанные с преэклампсией у мышей. Клинические признаки преэклампсии, такие как повышенное артериальное давление, избыточное содержание белка в моче и задержка роста плода, среди прочих, были устранены, и беременность была нормальной", - сказал Шарма.
Шарма и его команда в университете Brown работают над разработкой анализа для ранней диагностики преэклампсии и методов лечения этого состояния. Он считает, что результаты этого исследования приблизили их к поставленной цели.
Трагическая гибель американской чемпионки по легкой атлетике Тори Боуи ранее в этом году привлекла внимание к преэклампсии, которая неравномерно воздействует на афроамериканских и испаноговорящих женщин. Боуи, 32 года, была обладательницей золотой, серебряной и бронзовой медалей на Олимпийских играх 2016 года и была найдена мертвой в своей постели 2 мая 2023 года, находясь примерно на восьмом месяце беременности. Согласно аутопсийному отчету, осложнения могли быть связаны с эклампсией - тяжелой формой преэклампсии.
"Исследования показали, что у женщин определенных рас существуют гены, которые могли бы привести к повышенным показателям артериального давления, в конечном итоге создавая условия для развития преэклампсии во время беременности. Однако также верно, что во многих странах с низким уровнем социально-экономического развития нет реестра, чтобы регистрировать случаи преэклампсии. Так что его связь с другими факторами окружающей среды все еще неясна", - сказал Шарма.
Последние исследования также пролили свет на некоторые последствия преэклампсии и возможные связи со здоровьем мозга.
"Преэклампсия представляет собой немедленную опасность как для матери, так и для плода, но ее долгосрочные последствия меньше известны и все еще изучаются", - сказал Шарма. "Исследования предполагают повышенный риск развития деменции впоследствии у матерей, переживших преэклампсию, и их детей". Однако причинная связь между преэклампсией и деменцией неизвестна.
Специалисты говорят, что это новое исследование выявило потенциальную основную причину сложных взаимосвязей между преэклампсией и здоровьем мозга.
"Наше исследование добавляет еще одну помеху на пути решения этой загадки. Впервые мы обнаружили значительные уровни cis P-тау за пределами мозга в плаценте и крови пациенток с преэклампсией. Это указывает на более глубокую связь между преэклампсией и проблемами, связанными с мозгом", - сказал Джаш, ведущий автор исследования.
По мере углубления исследований, важность реакции нашего организма на стресс также становится потенциальным фактором в развитии преэклампсии.
"Хотя генетика играет важную роль, факторы, такие как стресс, могут быть ключевым элементом пазла. Понимание того, как стресс и другие окружающие факторы взаимодействуют с биологическими маркерами, такими как cis P-тау, может предложить более полное представление", - сказал Джаш, ассистент профессор молекулярной биологии, клеточной биологии и биохимии (исследования) и педиатрии (исследования) в университете Brown.
В 1996 и 1997 годах Лу и Чжоу сделали революционное открытие фермента Pin1, который оказался ферментом, реагирующим на стресс. Это специфический белок в клетках, который становится активным или изменяется в ответ на стрессоры, такие как экологические причины, токсины или физиологические изменения.
"Pin1 играет ключевую роль в поддержании белков, включая белок тау, в функциональной форме во время стресса. Когда Pin1 становится неактивным, это приводит к образованию токсичного, деформированного варианта тау - cis P-тау", - сказал Чжоу, доцент отделения патологии и лабораторной медицины Шулих Медицинской и Зубной школы.
Интересно, что Pin1 является ключевым элементом сетей сигнализации рака, активируя множество белков, вызывающих рак, и выключая множество белков, подавляющих рак. Он обнаруживается в большинстве человеческих раковых клеток, особенно активных в раковых стволовых клетках, которые, как считается, играют центральную роль в начале и распространении опухолей и сложно поддаются воздействию от существующих методов лечения.
"В сущности, когда активируется Pin1, это может привести к развитию рака. С другой стороны, когда происходит уменьшение или отключение Pin1, это приводит к образованию токсичного белка cis P-тау, который вызывает потерю памяти при болезни Альцгеймера и после черепно-мозговой травмы или инсульта. Теперь мы также выявили его связь с преэклампсией", - сказал Чжоу.
"Результаты имеют широкое практическое применение. Это может изменить наше понимание и методы лечения широкого круга заболеваний, от связанных с беременностью проблем до заболеваний мозга", - сказал Лу.
Лу и Шарма встретились в университете Brown в 2019 году, когда Лу был приглашен прочитать лекцию о своих исследованиях. После интересного обсуждения и нескольких ужинов было заключено сотрудничество между исследователями из Западного университета и университета Brown.
"Наука удивляет нас. Я никогда не думал о работе над поиском лечения для преэклампсии. Это также показывает, что совместная работа может быть очень полезной".