Команда ученых и врачей из Калифорнийского университета в Дейвисе (UC Davis Health) определила клеточную связь между диабетом и одним из его главных осложнений — сужением кровеносных сосудов, которое увеличивает риск нескольких заболеваний, включая болезни сердца и инсульт. Это обещает новый подход к лечению диабета, который нацелен на молекулярный источник разрушительного воздействия болезни на сосудистую систему.

Ранее та же команда обнаружила, что высокий уровень глюкозы в крови (характерный для диабета), активирует фермент, известный как протеинкиназа A, который в в ответ увеличивает активность кальциевых каналов и сужает кровеносные сосуды.

«Это было неожиданностью, поскольку протеинкиназа A, как правило, ассоциируется с расширением кровеносных сосудов», — объясняет старший автор исследования Мануэль Наведо, профессор фармакологии в UC Davis Health, — «Мы хотели понять молекулярные процессы, которые создали эту противоположную реакцию».

Для нового исследования, ученые из лаборатории Наведо провели серию экспериментов по воздействию высокого уровня глюкозы на сосуды головного мозга и клетки, которые контролируют кровоток. Тесты проводились на уникальной генетически модифицированной мыши и двух мышиных моделях диабета разработанных для изучения сердечно-сосудистых заболеваний.

Исследователи сосредоточились на связи между протеинкиназой A и аденилатциклазой — ферментом, вовлеченным в производство циклического аденозинмонофосфата (цАМФ) — клеточного мессенджера, играющего важнейшую роль в функционировании сосудистых клеток. 

Результаты показали, что одна из АЦ, в частности  AЦ-5, через активацию протеинкиназы А вызывает повышение активности кальциевых каналов и сужение кровеносных сосудов. Они также обнаружили, что именно AЦ5, а протеинкиназа А не отвечает за сужение кровеносных сосудов во время диабета.

Теперь ученые собираются проверить влияние цепной реакции с участием AЦ-5 на человеческие клетки с высоким содержанием глюкозы. Этот шаг призван подтвердить, что AЦ-5 можно использовать в качестве цели лечения для уменьшения сосудистых осложнений диабета, включающих заболевания глаз, почек, мозга, желудочно-кишечного тракта и сердечно-сосудистой системы.

«Мы каждый день наблюдаем разрушительное воздействие диабета на здоровье и жизнь наших пациентов», — говорит соавтор исследования Нипаван Чиамвимонват, профессор по сердечно-сосудистым заболеваниям Калифорнийского университета в Дэйвисе. «Наша работа позволяет лучше понять, как высокий уровень глюкозы повреждает сосудистую систему, и дает нам новую цель для блокирования данных эффектов».