Τα άτομα με παχυσαρκία και διαβήτη τύπου 2 διατρέχουν υψηλό κίνδυνο βλάβης των αιμοφόρων αγγείων. Αυτός ο κίνδυνος εξαρτάται όχι μόνο από τα γονίδια που φέρει ένα άτομο, αλλά και από τον τρόπο με τον οποίο «διαβάζονται». Αλλάζοντας τα επιγενετικά σήματα ανάγνωσης στο λεπτό στρώμα λίπους που περιβάλλει τις αρτηρίες και τις φλέβες, ερευνητές με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο της Ζυρίχης κατάφεραν να μειώσουν τη φλεγμονή και να βελτιώσουν την υγεία των αιμοφόρων αγγείων τόσο σε ποντίκια όσο και σε ανθρώπινους ιστούς.
Το λίπος που περιβάλλει τα αιμοφόρα αγγεία είναι κάτι περισσότερο από απλή παθητική επένδυση. Γνωστό ως περιαγγειακό λίπος, ανταλλάσσει συνεχώς χημικά σήματα με το τοίχωμα του αγγείου, βοηθώντας στη ρύθμιση της ευκολίας χαλάρωσης ενός αγγείου και του βαθμού φλεγμονής της εσωτερικής επένδυσης. Σε υγιείς ανθρώπους, αυτή η ανταλλαγή διατηρεί την ομαλή κυκλοφορία. Στην παχυσαρκία και τις μεταβολικές ασθένειες, ωστόσο, η κυτταρική επικοινωνία συχνά μετατοπίζεται: Το λίπος φλεγμαίνει, αρχίζει να αποθηκεύει την περίσσεια λιπιδίων με διαφορετικό τρόπο και απελευθερώνει μόρια που κάνουν τα αγγεία πιο άκαμπτα και λιγότερο ευαίσθητα.
Επαναδιατύπωση των κυτταρικών αλλαγών
Με την πάροδο του χρόνου, αυτές οι αλλαγές συμβάλλουν στα πρώιμα στάδια της αγγειακής νόσου, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε καρδιακές προσβολές και εγκεφαλικά επεισόδια. Ερευνητές του Πανεπιστημίου της Ζυρίχης (UZH) και του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου Ζυρίχης, σε συνεργασία με συναδέλφους του στο Πανεπιστήμιο της Πίζας στην Ιταλία, κατάφεραν τώρα να διορθώσουν το σφάλμα ανοδικά, στοχεύοντας τους μοριακούς διακόπτες που καθορίζουν ποια γονίδια στα περιαγγειακά λιποκύτταρα ενεργοποιούνται ή απενεργοποιούνται.
Αυτοί οι επιγενετικοί ρυθμιστές είναι χημικές ετικέτες στις πρωτεΐνες που συσκευάζουν το DNA. Οι πρωτεΐνες που αναγνωρίζουν αυτές τις ετικέτες καθορίζουν πώς το γονιδίωμα «διαβάζεται» σε κάθε κύτταρο, ενεργοποιώντας ή απενεργοποιώντας πολλά γονίδια ταυτόχρονα. «Αντί να στοχεύουμε ένα κατάντη μόριο κάθε φορά, στοχεύσαμε να επαναρυθμίσουμε ολόκληρο το πρόγραμμα γονιδιακής δραστηριότητας του λίπους», λέει ο καρδιολόγος και επικεφαλής της μελέτης του UZH, Francesco Paneni. Η έρευνα δημοσιεύεται στο περιοδικό Cell Reports.
Στόχευση «αναγνωστών» γονιδίων και ενζύμων
Σε εργαστηριακές δοκιμές που χρησιμοποίησαν ποντίκια και ανθρώπινο ιστό, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν συγκεκριμένα επιγενετικά φάρμακα –γνωστά ως αναστολείς πρωτεΐνης BET– για να ρυθμίσουν την γονιδιακή έκφραση στο περιαγγειακό λίπος. Αυτά τα φάρμακα μετατόπισαν το πρόγραμμα γονιδιακής έκφρασης του λίπους μακριά από τη φλεγμονή και μείωσαν πολλαπλές επιβλαβείς διεργασίες ταυτόχρονα. Τα αιμοφόρα αγγεία που περιβάλλονταν από το επαναπρογραμματισμένο λίπος χαλάρωσαν πιο εύκολα και έδειξαν λιγότερα σημάδια αγγειακής βλάβης όταν εξετάστηκαν σε δείγματα ιστών.
Οι ερευνητές εντόπισαν επίσης έναν βασικό παράγοντα αυτών των επιδράσεων: ένα ένζυμο που ονομάζεται εξοκινάση 2, το οποίο παίζει σημαντικό ρόλο στον μεταβολισμό του σακχάρου. Όταν αυτό το ένζυμο είναι υπερδραστήριο στο περιαγγειακό λίπος, τα λιποκύτταρα αποθηκεύουν περισσότερο λίπος, απελευθερώνουν περισσότερα φλεγμονώδη σήματα και παράγουν ουσίες που βλάπτουν την επένδυση των αγγείων. «Η μείωση της δραστηριότητας του ενζύμου, είτε έμμεσα αλλάζοντας τους επιγενετικούς αναγνώστες που ελέγχουν το γονίδιό του είτε απευθείας στο ίδιο το ένζυμο, αμβλύνει τη φλεγμονώδη συμπεριφορά του λίπους και αποκαθιστά την κανονική λειτουργία των αγγείων στα δείγματα που μελετήσαμε», εξηγεί ο Paneni.
Από τη θεραπεία των συμπτωμάτων έως τον επαναπρογραμματισμό των ιστών
Σύμφωνα με τους ερευνητές, αυτά τα ευρήματα θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην αναμόρφωση του τρόπου με τον οποίο η ιατρική προσεγγίζει την πρόληψη των αγγειακών επιπλοκών σε άτομα με παχυσαρκία και μεταβολικές ασθένειες. Τα επιγενετικά φάρμακα θα μπορούσαν να συμπληρώσουν τις υπάρχουσες θεραπείες και ενδεχομένως να μειώσουν τον κίνδυνο πρώιμης αγγειακής δυσλειτουργίας που εξελίσσεται σε καρδιακές προσβολές ή εγκεφαλικά επεισόδια. «Αντί να αντιμετωπίζονται αποκλειστικά οι παράγοντες κινδύνου που σχετίζονται με την εξέλιξη της νόσου, όπως η υψηλή αρτηριακή πίεση, η χοληστερόλη ή το σάκχαρο στο αίμα, αφού η βλάβη έχει ήδη ξεκινήσει, οι επιγενετικές θεραπείες στοχεύουν στον επαναπρογραμματισμό των ιστών που συμβάλλουν στην αγγειακή βλάβη», καταλήγει ο Paneni.
