Исследователи из Медицинской школы Университета Вирджинии пролили новый свет на регуляцию артериального давления, открыв неожиданный механизм, с помощью которого гемоглобин контролирует доставку оксида азота. Результаты могут указывать на новую терапевтическую цель для лечения высокого кровяного давления и могут иметь далеко идущие последствия для многих систем органов и болезней.
Гемоглобин наиболее известен своей ролью в транспортировке кислорода в крови. Но он также может связывать оксид азота, мощный вазодилататор. Расслабляя гладкомышечные клетки, оксид азота расширяет кровеносные сосуды, снижая кровяное давление. Новый U.Ва. исследования показывают, что внутри миоэндотелиального соединения существует полная система – "мост" между гладкими мышцами и эндотелиальными клетками, выстилающими стенки кровеносных сосудов, что позволяет гемоглобину регулировать доставку оксида азота, по существу контролируя размер кровеносного сосуда.
U.Ва. исследователи были удивлены, обнаружив гемоглобин альфа в миоэндотелиальном соединении. Сначала они думали, что это ошибка. "Мы не поверили. Мы думали, что это заражение," сказал исследователь Брант Исаксон, доцент кафедры молекулярной физиологии и биологической физики. "Может у нас на пальцах было пятно крови? … Затем мы начали складывать два и два вместе."
То, что они обнаружили, принесло им место на страницах престижного журнала Nature.
U.Ва. команда видела отчеты о гемоглобине альфа от других исследователей, изучающих миоэндотелиальные соединения. Но, как правило, это один белок из множества, представленных для полноты картины. U.Ва. исследователи, однако, поняли, что гемоглобин альфа на самом деле регулирует связывание оксида азота, напрямую влияя на размер кровеносного сосуда.
"Короче говоря, мы обнаружили, что он связывает оксид азота, и он может связывать его очень сильно или неплотно," Исаксон сказал. "По сути, то, что у нас есть в этой очень локализованной структуре, представляет собой полную систему для регулирования доставки оксида азота в гладкие мышцы."
Исаксон подозревает, что некоторые хронические проблемы с высоким кровяным давлением могут быть результатом проблем с количеством гемоглобина в стенке кровеносных сосудов.
"Выводы для этого исследования очень широко распространены. Самое немедленное – регулирование артериального давления," Исаксон сказал. "Мы пытаемся найти способы конкретно удалить гемоглобин альфа из стенки кровеносных сосудов и посмотреть на изменения артериального давления."
Но механизм U.Ва. исследователи определили, что они могут играть важную роль во многих других частях тела и, возможно, во многих заболеваниях. "Есть все эти разрозненные отчеты о гемоглобине и [передаче сигналов оксида азота], экспрессируемых, например, в легких, в нейронах и во всех этих других местах. Может быть, просто возможно, это очень похоже на то, что мы показываем здесь: что они образуют этот макромолекулярный комплекс и могут очень жестко регулировать, сколько оксида азота доставляется," Исаксон сказал.
"В нашем случае нас очень интересует, как оксид азота регулирует кровяное давление и расширяет гладкие мышцы. Но вы можете экстраполировать это на нейроны. Нейроны используют оксид азота для связи между клетками," он сказал. "Воспалительные реакции, есть еще один большой. Оксид азота обладает противовоспалительным действием. Мы действительно экстраполируем здесь, но если мы правы, если вы можете регулировать, сколько оксида азота выделяется этим комплексом, то вы можете регулировать воспалительную реакцию."