Фермент, известный своей ролью при сердечных заболеваниях, может быть хорошей многообещающей целью в лечении астмы. Исследователи из Университета Айовы нашли, что фермент, называемый CaMKII, связан с неблагоприятными эффектами окисления в дыхательных путях, симптомах триггерного запуска астматического процесса. Данные могут привести к разработке лекарственного средства, действие которого будет нацелено на фермент CaMKII, говорят исследователи.
Астма поражает миллиарды людей во всем мире. Согласно данным федерального Центра контроля и профилактики заболеваний, у 8,5 % населения есть астма. Несмотря на потери здоровья и производительности, выбор лечения ограничен стероидами, которые обладают вредными, и даже опасными для жизни побочными эффектами с тяжелыми исходами.
«Текущее лечение не действует должным образом», - отметил Марк Андерсон, профессор и глава кафедры терапии Университета Айовы и cо-корреспондирующий автор статьи, опубликованной 24 июля в журнале «Научная поступательная медицина».
«Это - своего рода эпидемия без наличия ясного, терапевтического выбора», - говорит Андерсон. «Посыл состоит в том, что ингибирование CaMKII представляется эффективной антиоксидантой стратегией в терапии аллергической астмы».
Андерсон и cо-корреспондирующий автор Изабелла Грумбах узнали из предыдущей работы, что CaMKII-фермент играл роль в окислении сердечных мышечных клеток, что может привести к болезни сердца и сердечным приступам. Ученые предполагали, что тот же самый фермент также может действовать на процесс окисления в системе органов дыхания.
Смотрите: Бронхиальная астма
Бригада сначала проверила действие фермента в мышечных клетках дыхательных путей, но эффект оказался небольшим. Затем они попытались блокировать фермент в эпителиальных клетках дыхательных путей. Они заметили, что у мышей с блокированным ферментом в меньшей степени окислялся CaMKII, не наблюдалось какой-либо констрикции (сужения) мышц дыхательных путей и каких-либо симптомов астмы. Точно так же у мышей без блокированного фермента был продемонстрирован высокий уровень «оксидантного стресса», что подразумевало наличие множества окисленных ферментов в эпителиоцитах, констрикцию дыхательных путях и симптомы астмы.
«Исследование указывает, что эти эпителиальные клетки дыхательных путей, действительно, важны при астме, и они важны из-за окислительных свойств CaMKII», - говорит Андерсон, первичным назначением, которого является Медицинский колледж Карвера. «Это абсолютно ново и может быть необходимым в новой терапии астмы. Это может быть новый путь для того чтобы лечить астму».
«Десять лет назад, не очень хорошо было известно о действии CaMKII за пределами нервных клеток и мышечных клеток в сердце», - говорит Грумбах, доцент терапии в Университете Айовы. «Моя лаборатория работала над исследованием его функций главным образом в кровеносных сосудах с отдаленной целью использовать блокаторы CaMKII, чтобы лечить распространенные болезни. Мы постоянно находим, что CaMKII-фермент интересен и важен».
Исследователи также взяли образцы ткани дыхательных путей пациентов с астмой. Проверяя их гипотезу, они нашли ферменты, окисленные в большей степени у этих пациентов, чем у здоровых людей. Предпринимая дальнейшие шаги, бригада обнаружила, что у пациентов с умеренной астмой, которые вдыхали аллерген, был потенциал действия в окисленном CaMKII в эпителиоцитах только день спустя. «У нас есть эта очень мощная ассоциация», - говорит Андерсон, добавляя, что необходимо провести больше исследований на больных, чтобы утвердить данный подход.
Исследователи также планируют исследовать ингаляционные препараты, которые могут блокировать окисление CaMKII-фермента, для того, чтобы лечить заболевания сердца и астму. Андерсон имеет патент и привлечен в компанию «Allosteros Therapeutics», которая стремится разработать такое лекарство.
Первый автор статьи - Филип Сандерс, ранее постдокторант в лаборатории Грумбах, который помогает разрабатывать исследование, и который проанализировал большую часть данных. Содействующие авторы из Университета Айовы включают Ольгу Коваль, Омара Джаффера, Ананда Прасада, Томаса Бусинга, Джейсона Скотта, Элизабет Люкзак, Дэвида Дикей, Фрэнсиса Миллера-младшего, Меган Дибберн, Джозефа Забнера, Джоула Кляйн, Чантал Алламаргота, Алисию Оливер, Дэвида Мейрхольца, Бретт Вагнер, Гарри Буюттнера и Маршалла Поупа. Другие содействующие авторы - Патрик Хайден из «MatTek Corporation»; Альфред Робисон с медицинского факультета «Маунт Синай» в Нью-Йорке; Дэнни Виндер, Тимоти Блэквелл и Ричард Дворски из Университета Вандербильта; Ханс Майкл Хайтчи, Дэвид Саммут и Петер Ховартц из Университета Саутгемптона (Великобритания); и Петер Мохлер из Университета штата Огайо.
Национальные институты здоровья (номера грантов: K23 HL080030 02 и M01 RR-00095), Американский фонд астмы и Программа исследования астмы «Sandler» профинансировали данную работу.
Источник: sciencedaily.com