Ученые определили ключевого игрока в регуляции артериального давления и показали, что его отключение снижает артериальное давление у мышей, согласно новому исследованию в eLife.
Их исследование устраняет большую неуверенность в том, какой вклад эта молекула вносит в высокое кровяное давление и может привести к разработке новых лекарств. Высокое кровяное давление влияет на миллионы людей во всем мире и является основной причиной сердечных приступов и инсультов.
Артериальное давление частично контролируется мышечными клетками, выстилающими стенки артерий. Эти мышечные клетки имеют на своей поверхности белки, называемые каналами транзиентного рецепторного потенциала (TRP), которые позволяют натрию и кальцию проходить через них. На артериальных мышечных клетках присутствует около 13 различных каналов TRP, но неясно, контролируют ли они нормальное кровяное давление или способствуют высокому кровяному давлению.
"Вклад TRP-каналов в нормальное кровяное давление и изменения кровяного давления неясен, и мы не знаем, контролируются ли различные типы каналов в разных органах одинаковым образом," объясняет старший автор Джонатан Джаггар, профессор физиологии, получивший звание Бронштейна в Центре медицинских наук Университета Теннесси, США. "Мы решили изучить канал TRP, называемый PKD2, потому что пациенты с генетическими мутациями в этом белке имеют высокое кровяное давление, и предыдущие исследования показали противоречивые результаты относительно его функций в артериальных мышечных клетках."
Команда отключила PKD2 в гладкомышечных клетках мышей и обнаружила, что у них артериальное давление ниже, чем у нормальных мышей. Затем они изучили сужение кровеносных сосудов (сужение сосудов) у мышей за счет увеличения давления в кровеносных сосудах задней конечности. Они обнаружили, что повышение артериального давления увеличивает сужение сосудов у мышей с функциональной PKD2, но не у мышей без PKD2. PKD2 не влияет на действие двух сосудосуживающих молекул – фенилэфрина и ангиотензина II.
Однако, напротив, когда они посмотрели на артерии в брюшной полости, они обнаружили, что PKD2 способствует сужению сосудов, стимулируемому фенилэфрином. Это показало, что специфические сосудосуживающие стимулы активируют каналы PKD2 в артериях различных тканей организма. В обоих случаях они обнаружили, что активация PKD2 обеспечивает приток натрия в клетку, который изменяет электрический заряд через мембрану мышечных клеток и вызывает сужение сосуда.
Затем они проверили гипотезу о том, что удаление PKD2 может снизить артериальную гипертензию у мышей. Они дали нормальным мышам и мышам с дефицитом PKD2 инфузию ангиотензина II, который повышает кровяное давление, и обнаружили, что повышение артериального давления было на 26% меньше у мышей без PKD2. У мышей с высоким кровяным давлением также было большее количество PKD2 на поверхности их артериальных мышечных клеток.
Наконец, команда измерила сократимость кровеносных сосудов при высоком давлении после лечения фенилэфрином. Они обнаружили, что вазоконстрикция у мышей с дефицитом PKD2 составляла лишь около 70% от того, что наблюдалось у мышей с функциональной PKD2, подтверждая, что снижение артериального давления у мышей с дефицитом PKD2 является результатом релаксации кровеносных сосудов.
"Наши результаты показывают, что стимулы, активирующие каналы PKD2, специфичны для кровеносных сосудов, показывая, что не существует единого механизма, регулирующего сократимость мышечных клеток во всех артериях," заключает Джаггар. "Наша демонстрация того, что каналы PKD2 мышечных клеток регулируют артериальное давление, является шагом вперед к лучшему пониманию важности этой мишени ионного канала в нормальной физиологии сердечно-сосудистой системы и в качестве потенциальной мишени для лекарств при сердечно-сосудистых заболеваниях."