Легочная гипертензия (ЛГ) – это прогрессирующее и смертельное заболевание, которое не поддается лечению. У пациентов при тяжелой форме болезни наблюдается разрастание эндотелиальных и гладкомышечных клеток в просвет легочных сосудов. В результате сосуды сужаются, и, как следствие, повышается давление в легочной артерии, а также развивается гипертрофия правого желудочка.
Лабораторные исследования показывают, что разрастающиеся внутренние клетки сосудов по нескольким признакам схожи с раковыми клетками. В обоих случаях наблюдается моноклональность клеток и их устойчивость к запрограммированной гибели. Также имеется сходство в энергетическом метаболизме.
В клинической практике для лечения рака используется интерферон альфа-2b (ИФН-α2b). Ученые из США предположили, что противоопухолевая и антипролиферативная активность интерферонов может также влиять на развитие и прогрессирование легочной гипертензии. Для подтверждения своей гипотезы они провели лабораторное исследование, в котором показали, что инъекции ИФН-α2b не только ослабляют симптомы при развитии легочной гипертензии, но и обращают процесс вспять, нормализуя просвет легочных сосудов и толщину стенок сосудов и уменьшая гипертрофию правого желудочка. Исследование проводилось на крысах, мышах и культурах клеток людей, страдающих легочной гипертензией.
Детали исследования
Ученые провели серию экспериментов на крысах. Патологические изменения в эпителиальных и гладкомышечных клетках крыс наиболее точно имитируют аналогичные изменения у людей, страдающих легочной гипертензией.
В экспериментах участвовали три группы крыс: профилактическая, терапевтическая и контрольная. Контрольная группа крыс содержалась в обычных условиях. Крыс профилактической и терапевтической групп содержали 3 недели в условиях гипоксии – двукратного дефицита кислорода. В результате у крыс развилась тяжелая легочная гипертензия.
В профилактической группе половина животных получала ежедневные инъекции человеческого интерферона альфа-2b, вторая половина – плацебо. Инъекции ИФН-α2b ослабляли симптомы легочной гипертензии. У крыс, получавших ИФН, было ниже систолическое давление и меньше гипертрофия правого желудочка, по сравнению с крысами, получавшими плацебо.
В терапевтической группе эксперимент длился 5 недель. Сначала все крысы содержались 3 недели в условиях гипоксии. В этот период не проводились никакие лечебные мероприятия. Потом всех крыс на 2 недели переводили в условия с нормальной концентрацией кислорода. Половина этих крыс получала ежедневные инъекции человеческого ИФН-α2b, а вторая половина – плацебо.
У крыс в группе плацебо продолжалось развитие легочной гипертензии даже после возврата в условия с нормальной концентрацией кислорода. Также продолжали увеличиваться количество пораженных сосудов и тяжесть их поражения.
В терапевтической группе, получавшей лечение интерфероном, наблюдалась значительное улучшение состояния легочных сосудов в сравнении с профилактической группой и группой плацебо. Степень улучшения хорошо видна на рисунках:
Источник изображения: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4024039/
Рисунок А: пример уменьшения просвета сосуда после трех недель гипоксии. 0% – нормальное состояние; < 50% - сужение просвета менее, чем вдвое; > 50% – сужение просвета более, чем вдове.
Рисунок В: по вертикальной оси – степень сужения сосудов, по горизонтальной – показатели для вышеперечисленных групп крыс.
Рисунок С: фотографии толщины стенки легочных сосудов. Хорошо видна положительная динамика в группе лечения, получавшей ежедневные инъекции ИФН-α2b.
Рисунок D: средняя толщина стенок сосудов в профилактической группе, группе лечения и группе контроля.
Полученные результаты были проверены на мышах. Мыши дикого типа реагировали на гипоксию схожим с крысами образом. А результаты у иммунодефицитных мышей, клетки которых не способны улавливать молекулы интерферона, были схожи с группами плацебо. Это означает, что собственный интерферон не влияет на развитие и прогрессирование легочной гипертензии.
Затем ученые исследовали клеточные механизмы влияния интерферона альфа-2b на профилактику и терапию легочной гипертензии. Сначала ученые анализировали изменение метаболизма эпителиальных и гладкомышечных клеток под влиянием гипоксии. У клеток повышалась активность генов, ответственных за моноклональное деление. Эффект наблюдался как на крысах с искусственно индуцированной гипоксией, так и на культурах клеток людей, больных легочной гипертензией. Добавление ИФН-α2b значительно снижало активность этих генов.
Хотя этот результат иллюстрирует профилактическую способность интерферона при легочной гипертензии, он не объясняет улучшения состояния сосудов в терапевтической группе предыдущего эксперимента. Для выяснения механизмов нормализации просветов сосудов ученые исследовали способность клеток к запрограммированной гибели.
Гипоксия подавляла запрограммированную гибель клеток. В результате происходило неконтролируемое разрастание эпителиальных и гладкомышечных клеток в просвет легочных сосудов. Добавление ИФН-α2b восстанавливало естественный процесс гибели клеток как в культурах клеток крыс с искусственной гипоксией, так и в культуре клеток легочной артерии людей, страдающих от легочной гипертензии.
Выводы
Человеческий интерферон альфа-2b ослабляет развитие легочной гипертензии и обращает вспять повреждения легочных сосудов, вызванных этим заболеванием. Профилактический эффект ИФН-α2b основан на двух механизмах: с одной стороны, интерферон препятствует разрастанию эпителиальных и гладкомышечных клеток в просвет легочных сосудов, с другой стороны, ИФН-α2b восстанавливает способность клеток к запрограммированной гибели, улучшая состояние легочных сосудов, поврежденных легочной гипертензией.
Полезная статья, нужная информация? Поделитесь ею!
Кому-то она тоже будет полезной и нужной:
Источник
Recombinant Human Interferon Alpha 2b Prevents and Reverses Experimental Pulmonary Hypertension
