Ученый из Рочестерского университета обнаружил, что токсины в сигаретном дыме уничтожают ген, который играет жизненно важную роль в защите организма от последствий преждевременного старения. Без этого гена мы не только теряем немного молодости, но и оставляем легкие открытыми для деструктивного воспаления и таких заболеваний, как хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) и рак легких.
Определив роль гена сиртуина (SIRT1) в легочной болезни, ученые также надеются найти способы восстановить его и ускорить заживление легких. Они начали тестирование мощного антиоксиданта ресвератрола, который извлекается из кожуры красного винограда, чтобы разработать лечение, нацеленное на SIRT1 и обратное повреждение легких, или, по крайней мере, на улучшение того, как работают стандартные методы лечения ХОБЛ.
«Этот новый белок позволит нам запрограммировать иммунно-воспалительную систему нашего организма против повреждения легких и преждевременного старения. Отличительной чертой этого открытия является то, что мы, возможно, сможем предоставить лекарства миллионам курильщиков, которые хотели бы бросить курить, но не могут избавиться от своей зависимости, и миллионам бывших курильщиков, которые, несмотря на то, что бросили курить, по-прежнему подвержены риску заболевания с возрастом », – сказал Ирфан Рахман, Ph.D., адъюнкт-профессор медицины окружающей среды и исследователь Программы биологии легких и заболеваний легких Рочестерского университета.
Исследование было опубликовано в двух отдельных исследованиях в Американском журнале респираторной реанимации, появившемся в Интернете. 3 декабря 2008 г., и в American Journal of Physiology, появившемся в декабре. 27, 2007.
Примерно 23 миллиона американцев страдают ХОБЛ, вызванной воспалением и приводящей к прогрессирующей одышке. Ожидается, что к 2020 году он станет третьей по значимости причиной смерти во всем мире; сегодня, по оценкам, не менее 9 процентов пожилого населения страдают от изнурительных заболеваний легких.
Рахман потратил годы на изучение того, как 4700 токсичных химических соединений, содержащихся в сигаретах, воздействуют на ткань легких. Он также обращает внимание на то, почему некоторые люди кажутся генетически предрасположенными к развитию заболеваний легких, в то время как другим повезло больше, несмотря на то, что они курильщики.
SIRT1 играет ключевую роль в головоломке. Он принадлежит к классу генов, регулирующих хроническое воспаление, рак и старение. Когда SIRT1 очень активен или чрезмерно экспрессируется у мышей, червей и плодовых мух, продолжительность их жизни значительно увеличивается. Недавние исследования также показывают, что SIRT1 играет положительную роль в стрессоустойчивости, метаболизме, апоптозе и других процессах, связанных с преждевременным старением. Однако экологический стресс, такой как сигаретный дым или загрязнение, может снизить выработку SIRT1 в легких.
В сотрудничестве с Vuokko L. Киннула, М.D., в больнице Хельсинкского университета в Финляндии команда Рахмана изучала уровни SIRT1 в легких у некурящих и курильщиков с ХОБЛ и без нее. Тридцать семь пациентов из Хельсинки, перенесших резекцию легкого по поводу подозрения на рак или трансплантацию легкого, вызвались предоставить образцы тканей для исследования. Исследователи подтвердили, что SIRT1 был значительно ниже у курильщиков с ХОБЛ и у курильщиков, не болевших, по сравнению с некурящими.
Следующим шагом было изучение путей, ведущих к истощению SIRT1. Исследователи обнаружили, что сиртуин также играет роль в регулировании всей химической сигнальной системы, которая защищает легкие от дыма и загрязнений. Они исследовали, как SIRT1 соотносится с другой ключевой защитной молекулой, Nrf2, фактором транскрипции. Исследователи обнаружили, что, как и в случае с SIRT1, дыхательные пути с дефицитом Nrf2 являются слабыми, воспаленными и более подверженными таким состояниям, как ХОБЛ.
Nrf2 был также важен, потому что он напрямую регулирует несколько антиоксидантных генов, таких как глутатион (GSH), самый распространенный клеточный антиоксидант, ответственный за детоксикацию дыхательных путей. Следовательно, путь от SIRT1 к Nrf2 в конечном итоге приводит к истощению GSH, усугубляя процесс старения органа.
«Вам может быть 45 лет, и вы будете прекрасно выглядеть снаружи, но если вы курильщик или бывший курильщик, вашим легким может легко достичь 60 лет из-за химического воздействия», – сказал Рахман.
Другие исследовательские группы Университета Рочестера изучают путь Nrf2 и различные способы стимулирования фундаментальных генетических изменений в организме, которые могут вооружить его усиленными природными антиоксидантами. Результатом может стать разработка новых лекарств, которые защитят нас от возрастных заболеваний, таких как рак и эмфизема.
Хотя он не принимал участия в исследовании, Джеймс Д. Крапо, М.D., ведущий эксперт в области заболеваний легких и профессор медицины в Национальном еврейском медицинском и исследовательском центре, Центр медицинских наук Университета Колорадо в Денвере, сказал, что новое открытие Рахмана открывает новые двери. «Это, безусловно, важный прорыв в понимании стойких повреждений и воспалений легких, которые возникают у пациентов с ХОБЛ, и теперь терапия может быть направлена на этот белок.”
Источник: Медицинский центр Университета Рочестера