دانشمندان معمای سخت شدن سرخرگ‌ها را حل کردند

یک مطالعه‌ی برجسته‌ی جدید که تحت هدایت گروهی از پژوهشگران دانشگاه‌های کینگز لندن و کمبریج انجام شده، مکانیسم مسئول سخت شدن سرخرگ‌ها را توصیف کرده است. این پژوهش همچنین به یک آنتی‌بیوتیک معمول به‌عنوان درمانی جدید برای پیشگیری از این وضعیت اشاره می‌کند.

همچنان که سن ما افزایش پیدا می‌کند، رسوبات کلسیم نیز در دیواره‌ی سرخگ‌های‌مان تجمع پیدا می‌کنند. سخت شدن سرخرگ‌ها با تعدادی از بیماری‌ها نظیر حمله‌ی قلبی، سکته و زوال عقل مرتبط است. تاکنون، دانشمندان نمی‌دانستند که دقیقا چه چیزی موجب می‌شود کلسیم در سرخرگ‌ها جمع شود. کتی شاناهان، پژوهشگر دانشگاه کینگز می‌گوید:

این سخت شدن یا کانی‌سازی زیستی برای تولید استخوان‌ها ضروری است اما در سرخرگ‌ها زمینه‌ساز بیماری‌های زیادی مثل بیماری قلبی‌عروقی و دیگر بیماری‌های مرتبط با پیری مانند زوال عقل است. ما می‌خواستیم بدانیم که چه چیزی موجب آغاز تشکیل کریستال‌های کلسیم فسفات می‌شود و چرا این کریستال‌ها در اطراف کلاژن و الاستین که دیواره‌ی سرخرگ‌ها را می‌سازند، جمع می‌شوند.

دانشمندان با استفاده از تکنیکی به نام طیف‌سنجی تشدید مغناطیسی هسته‌ای متوجه شدند که مقصر کل این ماجرا، مولکولی است که پلی ADP ریبوز یا PAR نامیده می‌شود. این روش نشان داد که PAR زمانی تولید می‌شود که سلول می‌میرد و وقتی این مولکول آزاد می‌شود، شروع به پاک‌سازی یون‌های کلسیم می‌کند تا اینکه آن‌ها درنهایت به شکل بلور درآمده و به دیواره‌ی سرخگ‌ها می‌چسبند. ملیندا دوئر، نویسنده‌ی مقاله می‌گوید:

ما هرگز پیش‌بینی نمی‌کردیم که این وضعیت به‌وسیله‌ی PAR ایجاد شود. این در آغاز یک کشف تصادفی بود اما ما آن را دنبال کردیم و درنهایت منجر به پیشنهاد یک درمان احتمالی شد.

جست‌وجو به‌دنبال یک درمان، پژوهشگران را به‌سوی بررسی مجموعه‌ای از مولکول‌ها که می‌توانند مانع از آزاد شدن PAR شوند، هدایت کرد و آن‌ها درنهایت آن را در یک آنتی‌بیوتیک رایج به نام ماینوسایکلین پیدا کردند. نتایج آزمایش‌های حیوانی نشان داد که مقادیر بالای ماینوسایکلین مانع از تولید PAR و درنتیجه مانع از کلسیفیه شدن سرخرگ‌ها می‌شود. شاناهان می‌گوید:

ما مجبور بودیم یک مولکول موجود ارزان‌قیمت و بی‌خطر را پیدا کنیم وگرنه باید چندین سال را صرف توسعه‌ی یک داروی جدید می‌کردیم. فرایند رفتن به کلینیک دارویی که بی‌خطر بودن در انسان‌ها قبلا نشان داده شده باشد، بسیار سریع‌تر است.

البته این موضوع به این مفهوم نیست که ماینوسایکلین فورا تبدیل به داروی جدیدی برای بیماری قلبی و سکته می‌شود. مقادیر مؤثر آزمایش‌شده در این آزمایش‌ها به حد ۵۰ میلی‌گرم در کیلوگرم می‌رسید در حالی‌که مقدار بالای این دارو برای انسان در حال حاضر حدود ۵ میلی‌گرم در کیلوگرم درنظر گرفته می‌شود. بنابراین به‌جای پیشنهاد خود ماینوسایکلین به‌عنوان یک درمان سودمند، مطالعه بر این نکته تأکید می‌کند که مهار PAR می‌تواند به‌طور موثری از فرایند کانی‌سازی کلسیم را در دیواره‌ی سرخرگ‌ها ممانعت کند.

جالب اینکه، این نخستین بار نیست داروی ماینوسایکلین به‌خاطر اثرات جانبی مثبت غیر از عمل معمول خود به‌عنوان یک آنتی‌بیوتیک مورد توجه قرار گرفته است. نتایج پژوهشی که در سال گذشته انجام شد، نشان داد که ماینوسایکلین می‌تواند از تجمع پروتئین مرتبط با برخی از بیماری‌های تخریب‌کننده‌ی عصب ممانعت کند و حداقل در آزمایش‌های حیوانی اولیه موجب افزایش طول عمر شود.

البته دقیقا آشکار نیست که این کشف تا چه حد می‌تواند به یک درمان مؤثر انسانی ترجمه شود، مخصوصا اینکه هنوز این موضوع مشخص نیست که استفاده از این آنتی‌بیوتیک به‌عنوان یک درمان بلندمدت چقدر بی‌خطر است. پژوهشگران این مطالعه خاطرنشان کردند که قصد دارند طی یکی دو سال آینده یک «آزمایش اثبات مفهوم» در بیماران انسانی انجام دهند؛ اما معلوم نیست که آیا آن‌ها مستقیما از ماینوسایکلین یا نوعی دیگر از مهارکننده‌ی PAR استفاده خواهند کرد یا خیر.

نتایج پژوهش حاضر در مجله‌ی Cell Reports منتشر شده است.