Одышка, периодическая остановка дыхания во время сна, является серьезной проблемой со здоровьем. Это затрагивает больше чем 10 миллионов человек в Соединенных Штатах, часто разрушая их сон сотни времен каждую ночь. Этот глубоко фрагментированный сон вызывает дневную сонливость, сокращает учебное достижение и профессиональную производительность, и является частой причиной моторного транспортного средства или несчастных случаев на рабочем месте. Это может также привести к опасным для жизни проблемам со здоровьем, включая гипертонию и удар.
Текущее лечение одышки, такое как использование непрерывного положительного давления воздушной трассы (C-КАША), спя, трудное для многих пациентов поддержать и предоставить только ограниченные преимущества.«Мы полагаем, что нашли подход, который мог значительно улучшить лечение внезапных остановок дыхания во сне, восстановив баланс между двумя ключами gasotransmitters в крови – угарный газ и сероводородом», сказал Нандури Прабакар, доктор философии, профессор Гарольда Хайнза младшего Медицины и директор Института Интегральной Физиологии и Центра Системной биологии O2 в Чикагском университете.Prabhakar и коллеги из Чикагского университета, Технологического института Иллинойса, Медицинского центра Диаконисы Бет Исраэль (Бостон), и Университета Джонса Хопкинса (Балтимор), сосредоточились на каротидных телах, крошечной группе клеток, включенных в левые и правые сонные артерии, которые проходят через шею.Каротидные тела – основной орган для ощущения кислорода и уровней углекислого газа в артериальной крови.
Ячейки Glomus в каротидных телах производят ферменты heme оксигеназа 2 (HO-2), который производит угарный газ (CO), когда кислородные уровни соответствующие, и CSE, который производит сероводород (H2S), когда кислородные уровни опускаются.Во время нормального дыхания во время сна CO предотвращает производство H2S, запрещая CSE. Когда одышка начинается и кислородное снижение уровней, однако, CSE производит H2S, который стимулирует каротидные тела, чтобы увеличить дыхание, сердечный ритм и кровяное давление.
Это приводит к внезапному пробуждению.Prabhakar и коллеги проверили два способа управлять этой системой, модулируя ферменты, CSE и HO-2, вовлеченный в передачу сигналов CB. Когда они дали ингибитор CSE, глицин L-propargyl (L-ПАГ) инъекцией или ртом мышам, испытывающим недостаток в HO-2 или крысах, предрасположенных к усиленной деятельности CB – это уменьшило частоту одышки, подчеркнув роль H2S в вызове одышки.
Ответ на L-ПАГ был «быстр, обратим, и не привел к откровенной токсичности в проверенном диапазоне дозы», написали следователи. С другой стороны, управляя CORM3, комплекс, который выпускает газ угарного газа несовершенным мышам HO-2, восстановил нормальное дыхание в течение 10 минут. В частности, L-ПАГ сократил количество и препятствующих и центральных одышек зависимым от дозы и обратимым способом.
Результаты «демонстрируют благотворные влияния блокирования CSE во время одышки и указывают на потенциальную терапевтическую стратегию человеческой внезапной остановки дыхания во сне», по словам авторов. «Наши результаты предполагают, что фармакологическое планирование CB с ингибитором CSE, таким как L-ПАГ, могло бы предотвратить одышки».Эти наблюдения «обеспечивают доказательство понятия для терапевтического потенциала ингибиторов CSE», написали авторы, но дозы L-ПАГА, требуемого нормализовать дыхание, были относительно высоки. Больше исследований необходимо, чтобы развивать и проверить более мощные ингибиторы CSE.
«Тем не менее», они завершают, «у фармакологической модуляции CB chemoreflex ингибитором синтеза H2S, как показано в данном исследовании, есть потенциал, чтобы значительно улучшить лечение внезапной остановки дыхания во сне».