Ожирение и гипертония: где связь, что важно понимать

У многих людей с ожирением также развивается гипертония, но связь между ними и понимание механизма развития высокого давления при избыточном весе остается неясным. Новое исследование, проведенное учеными из Медицинской школы Университета Вирджинии в Шарлоттсвилле, возможно, нашло объяснение.

Ожирение является основным фактором риска для повышения кровяного давления, хотя медики до сих пор не уверены относительно механизмов, лежащих в основе этой связи.

• Прошлые исследования показали, что для того, чтобы найти механизм, который опосредует связь между ожирением и высоким кровяным давлением, ученые должны обратиться к эндотелию, то есть к клеткам, которые выстилают внутренности кровеносных сосудов.



• В новом исследовании ученые сделали именно это. Они обратили свое внимание на эндотелий, чтобы попытаться выяснить, как именно ожирение может привести к повышению артериального давления.

Для этого они изучили потенциальные механизмы в образцах тканей человека и на мышиной модели. Свои результаты исследователи опубликовали в журнале "Circulation".

Как нарушается передача сигналов кальция

В своей работе исследователи объясняют, что для регулирования кровотока сосуды расширяются и сужаются в зависимости от ситуации. 

• Это происходит из-за передачи сигналов кальция: ионы кальция связываются с клетками, регулируя вазодилатацию, эффективно сообщая сосудам, когда расширяться.



• Однако при ожирении передача сигналов кальция в кровеносных сосудах, по-видимому, нарушена. Это влияет на расширение сосудов и способствует повышению артериального давления.

Тем не менее механизм, лежащий в основе этого ухудшения, остается неясным. Чтобы узнать больше о конкретных причинах высокого кровяного давления при ожирении, исследователи исследовали клеточные механизмы в образцах тканей человека и у мышей - как в нормальных условиях, так и в тех, которые вызывают ожирение.

• Они обнаружили, что обычно белок TRPV4, присутствующий на мембранах эндотелиальных клеток, позволяет ионам кальция проникать в клетки и поддерживать нормальное кровяное давление.



• Исследователи также обнаружили, что при ожирении этот белок перестает «выполнять свою работу» - но только в миоэндотелиальных проекциях, которые представляют собой специализированные расширения эндотелиальных клеток.

«В здоровых условиях TRPV4 в этих крошечных микродоменах проекции миоэндотелия помогает поддерживать нормальное кровяное давление», - объясняет ведущий автор исследования Свапнил Сонкусаре.

Однако, когда не все работает так, как следует, эти ключевые точки входа для кальция становятся тем, что Сонкусаре называет «патологическими микродоменами».

«Мы впервые показываем последовательность событий, которые приводят к вредной микросреде для поступления кальция через TRPV4», - объясняет он.

«Я думаю, что концепция патологических микродоменов будет очень важна не только для исследований, связанных с ожирением, но и для изучения других сердечно-сосудистых заболеваний», - добавляет он.

Открытие двери для лучшего лечения

Согласно Сонкусаре и команде, при ожирении сегменты эндотелиальных клеток, которые содержат TRPV4, демонстрируют увеличение уровней ферментов, которые продуцируют пероксинитрит .

Это ион, который заглушает TRPV4, препятствуя проникновению кальция в эпителиальные клетки. Это, в свою очередь, приводит к ухудшению регуляции артериального давления, что может привести к его повышению.



Основываясь на этой информации, исследователи могут однажды найти лекарство, нацеленное на этот механизм. Однако на какую часть механизма они должны быть нацелены?

• «Люди спрашивали меня: «Почему вы не используете препараты для прямой активации TRPV4?», - говорит Сонкусаре. «Но TRPV4, - объясняет он, - присутствует во многих других тканях, включая мозг, мышцы и мочевой пузырь».



• «Поэтому, если вы активируете TRPV4 напрямую, вы, скорее всего, получите нежелательные побочные эффекты». По словам Сонкусаре, именно поэтому «Он лучше подходил бы к определенным событиям, которые снижают функцию TRPV4 при ожирении».



• В этом случае может оказаться полезным воздействовать непосредственно либо на пероксинитрит, либо на ферменты, которые его производят. Этот подход может помочь регулировать артериальное давление, не вызывая нежелательных эффектов.

«Мы впервые идентифицируем пероксинитрит как точную молекулу окислителя, которая повышает кровяное давление при ожирении. Следующим шагом будет разработка лекарств, которые специально нацелены на пероксинитрит и обеспечивают терапевтическую пользу», - объясняет он.

«Если мы сможем разработать соответствующие соединения, мы сможем лечить гипертонию у людей с ожирением», - добавляет Сонкусаре.

Исследователи также отмечают, что их недавние открытия стали возможными благодаря использованию инновационных, сложных методов, которые позволяют в реальном времени визуализировать взаимодействия кальция и TRPV4 в очень маленьких кровеносных сосудах.

Сонкусаре делает вывод: «Исторически исследователи изучали большие кровеносные сосуды, которые не контролируют кровяное давление. Благодаря нашим уникальным методикам мы можем изучать микродомены в очень маленьких артериях, которые контролируют кровяное давление. Таким образом, наши технические возможности позволяют нам получать эти уникальные идеи».