5
627

Трансгенная лактобактерия помогла крысам-гипертоникам

❋ 5.8

Одна из ключевых причин повышенного артериального давления — избыток гормона ангиотензина. Согласно новой статье, с ним можно эффективно бороться, скармливая склонным к гипертонии самкам крыс трансгенную бактерию Lactobacillus paracasei — если та синтезирует ангиотензинпревращающий фермент 2.

Лабораторная крыса
Лабораторная крыса / © wikipedia

Гипертония, то есть хроническое повышение артериального давления, — это одна из самых распространенных и опасных болезней. Число страдающих гипертонической болезнью в мире перевалило за миллиард и продолжает расти: уже сейчас она затрагивает каждого четвертого мужчину и каждую пятую женщину.

Развитие гипертонии вызвано рядом факторов — как генетических, так и связанных с образом жизни и окружающей средой. Способы лечения тоже разнятся, то есть основаны на принципиально разных механизмах и мишенях.

Среди самых важных — воздействие на ренин-ангиотензиновую систему. Это целый каскад гормонов и молекул с регуляторной функцией, работу которого обеспечивают различные органы и ткани. Задача ренин-ангиотензиновой системы — управление кровяным давлением, а ее нарушения часто вызывают гипертонию.

Один из компонентов этой системы — ангиотензин. Это гормон, который представляет собой небольшой пептид: он вызывает сокращение сосудов, повышение артериального давления, выделение других гормонов и так далее.

Подавление ангиотензина — очевидный и широко используемый метод лечения гипертонии: для этого можно, например, активировать ангиотензинпревращающий фермент 2 (ACE2, angiotensin-converting enzyme 2). По названию легко догадаться, что фермент переводит ангиотензин в форму другого соединения и таким образом снижает его концентрацию. ACE2 также знаменит благодаря своей роли в заражении клеток коронавирусом SARS-CoV-2 и в развитии болезни Альцгеймера.

Авторы нового исследования в журнале Pharmacological Research задались целью активировать этот фермент с помощью трансгенной лактобактерии в кишечнике. Такой необычный способ доставки связан с тем, что микробиом пищеварительной системы явно участвует в развитии гипертонии и вполне может стать мишенью для терапии. В то же время механизмы такой связи и перспективы ее использования пока не ясны.

В качестве модели гипертонии авторы использовали крыс, которые генетически предрасположены к высокому давлению за счет нокаута гена Ace2. Трансгенные лактобактерии L. paracasei, имеющие ДНК-вставку в виде соответствующего гена человека, успешно синтезировали нужный фермент прямо в кишечнике — своей нормальной среде обитания.

Так микробы восполнили недостаток ангиотензинпревращающего фермента 2 в тканях кишечника, что снизило опасное проявление на уровне целого организма — гипертонию. Чтобы выяснить это, ученые три недели в режиме онлайн следили за артериальным давлением крыс — экспериментальной группы и контрольной, то есть получавшей «простые» пробиотики.

Давление у грызунов заметно снизилось, но только у самок, не самцов. Авторы объяснили это локализацией гена Ace2 на половой X-хромосоме крыс. Вероятно, в случае самок наличие двух исправных копий гена в каждой из двух хромосом X (у самцов она всего одна, вторая половая — Y-хромосома) вполне достаточно для нормальной работы фермента.

Результат подчеркивает важность кишечника и его микробиома для регуляции артериального давления, на которую раньше обращали недостаточно внимания. Он также открывает перспективы нового подхода к лечению повышенного артериального давления.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
22 сентября, 12:52
Марк Чернов

Американские исследователи впервые смогли напрямую увидеть «квантовый скачок» звука — скачкообразный переход фонона, минимальной единицы звуковой энергии, между энергетическими уровнями в реальном времени. Это наблюдение завершило столетнюю историю поисков, начатую еще на заре квантовой физики, и открыло дорогу к созданию устойчивых квантовых компьютеров и сверхчувствительных датчиков.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

22 сентября, 08:31
Марк Чернов

Человеческий мозг оказался двумя разными органами, которые объединились в процессе эволюции сотни миллионов лет назад. Исследователи доказали, что передняя и задняя части мозга формируются из совершенно разных стволовых клеток. Это открытие опровергло давнюю научную теорию и позволило впервые вырастить нейроны ствола мозга в лаборатории.

21 сентября, 09:24
Елизавета З.

Европейское космическое агентство опубликовало снимок галактики NGC 4698, расположенной в созвездии Дева. Хотя на фотографии, сделанной телескопом «Хаббл», галактика кажется безмятежной, она хранит удивительную тайну: находящиеся в центре звезды и газ вращаются под прямым углом по отношению к остальной части диска.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

21 сентября, 16:53
Елизавета З.

«Яндекс» опубликовал в открытом доступе Alice AI Foundation LLM — претрейн-версию новой большой языковой модели, которую разработчики обучили полностью с нуля. Она хорошо справляется с рассуждениями и задачами по программированию, а качество ответов на русском языке опережает многие зарубежные аналоги. В первую очередь это касается задач на знание фактов, интересных русскоязычной аудитории. Модель обошла даже более крупные опенсорс-модели, при этом для ее интерфейса не нужны большие вычислительные мощности. Свободная лицензия Apache 2.0. позволяет задействовать ее как в исследовательских, так и в коммерческих проектах.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

[miniorange_social_login]

Комментарии

5 Комментариев
Нобелевскую премию! За это творчество!!! 😱😵🤯 А если серьезно, то поинтересуйтесь, что такое "ингибиторы АПФ". Ангиотензин, который выделяется, не активный. А АПФ его делает активным - повышается давление. Статья - полное 💩 Только НЕ воспринимайте в свой адрес. Ресурс у Вас хороший, есть что почитать. Только внимательнее отбирайте, пожалуйста.
Sam Dowson
27.10.2023
Проблема приёма пробиотиков в том, что внедряемая в кишечник микрофлора довольно быстро, в течение нескольких дней, "вымывается" оттуда. Поэтому 2 варианта: либо ежедневно принимать капсулы с трансгенными бактериями и получать порой неконтролируемую дозировку препарата, либо ежедневно принимать капсулы с фиксированной дозировкой препарата. Но основная проблема - кишечник грызунов работает медленнее человеческого, толстая кишка относительно длиннее, особенно слепая кишка. Просто потому, что он заточен на переваривание грубой растительной пищи. У человека же всё короче и двигается там быстрее, трансгенным бактериям просто негде будет прижиться и закрепиться, слепой кишки практически нет. Один приступ диареи и все полезные микробы уйдут в утиль.
    есть надежда что трансгенная вставка попадет в соседей по микробиому за счет горизонтального переноса. и так закрепится. такой эффект тоже может быть полезен. Ну или внедрять консорциумы, как Шестаков предлагает. они устойчивее
    +
      Еще 1 ответ
      Sam Dowson
      27.10.2023
      Может и так, но проблему точной ежесуточной дозировки препарата таким путем не решить. У каждого человека микробиом индивидуальный. У кого-то будет больше копий вектора, у кого-то меньше. Если конечно этот белковый препарат, например, в больших количествах не станет оказывать вредный побочный эффект. Тогда да, хоть центнер этого препарата синтезируй микробиом, проблем не будет. Но какую-то долю препарата (разную у разных людей) будут съедать сами бактерии - протеинами они не разбрасываются. Да и толстая кишка не сказать чтобы прям такой хороший всасывальщик непереваренных протеинов у человека. В общем, до одобрения FDA лет так десятка полтора-два, если клинические испытания пойдут как по маслу. В чём сильные сомнения.