Ateroscleroza: Ar putea exista cel mai bun moment al zilei pentru medicamente?
Pentru prima dată, oamenii de știință descoperă că ritmul circadian influențează biologia aterosclerozei, care este o afecțiune care ar putea duce la infarct și accident vascular cerebral din cauza arterelor înfundate.
Acest lucru înseamnă că s-ar putea să existe cel mai bun moment al zilei pentru ca persoanele care primesc tratament pentru ateroscleroză să își ia medicamentele, sugerează cercetătorii de la Universitatea Ludwig Maximilian (LMU) din München, Germania.
„Studiul nostru”, notează autorul principal Oliver Söhnlein, profesor la Institutul de Prevenire Cardiovasculară al LMU, „arată cum modelele circadiene pot fi utilizate pentru intervenții terapeutice temporizate, posibil cu efecte secundare mai mici și eficacitate mai mare”
El și colegii săi își raportează concluziile într-o lucrare publicată acum în jurnal Metabolismul celular.
Ateroscleroza și ritmul circadian
Ateroscleroza este o afecțiune în care depozitele de grăsime se acumulează în interiorul arterelor și le determină treptat să devină dure și înguste. Aceste depozite sunt numite plăci și sunt formate din molecule de grăsime, colesterol, calciu și alte substanțe din sânge.
Se acumulează încet de-a lungul mai multor ani - chiar și decenii - restricționând fluxul de sânge bogat în oxigen și nutrienți până la punctul în care provoacă boli de inimă, atac de cord, accident vascular cerebral și uneori moarte.
Ritmurile circadiene sunt modele de biologie și comportament care urmează un ciclu de aproximativ 24 de ore. Ele pot fi observate în aproape toate viețuitoarele, de la celule și bacterii la plante și animale. Oamenii de știință le-au observat chiar în celule cultivate în laborator.
Controlul și sincronizarea ritmurilor circadiene sunt dictate de gene de ceas care instruiesc celulele cum să producă proteinele care își conduc ceasurile biologice. Multe ceasuri biologice ale corpului sunt ținute sincronizate de un ceas principal din creier.
Modele circadiene și cronofarmacologie
Există dovezi crescânde că ceasurile biologice sunt strâns legate de sistemul cardiovascular. Exemple bine cunoscute de acest lucru includ ritmul cardiac și tensiunea arterială, despre care se știe că variază în funcție de ora din zi.
Modele circadiene au fost observate și în biologia țesutului vaselor de sânge, formarea trombocitelor și apariția aritmiei, infarctului, accidentului vascular cerebral și a altor boli cardiovasculare. Există, de asemenea, dovezi că perturbarea ritmului circadian poate fi un factor de risc pentru astfel de boli.
Având în vedere că ritmul circadian este atât de intim legat de procesele biologice, ar fi rezonabil să presupunem că influențează și eficacitatea drogurilor.
Cu toate acestea, în ciuda deceniilor de cercetări privind ceasurile biologice, ritmul circadian este „rareori luat în considerare de către medici, dezvoltatori de medicamente sau autorități de reglementare”.
Noul studiu se referă la domeniul cronofarmacologiei, în care oamenii de știință examinează din ce în ce mai mult efectul ritmului circadian asupra răspunsului biologic la medicamente.
Modelul de recrutare a celulelor imune este circadian
Prof. Söhnlein și echipa sa de la LMU cercetează biologia aterosclerozei la nivel molecular. Aceștia explică faptul că pe măsură ce boala progresează, celulele imune se adună la locurile unde se formează placa.
Aceste celule imune transmit semnale care atrag celule suplimentare pentru a încerca să facă față daunelor, dar în cele din urmă, mecanismul de reparare imună se descompune și se instalează inflamația.
Cu toate acestea, cercetătorii observă că, deși inflamația poate dura ani de zile pentru a se dezvolta, modelul de „recrutare” a celulelor imune din spatele inflamației urmează un ritm circadian. Ei au confirmat acest lucru observând șoareci cu ateroscleroză.
Au descoperit că au existat momente ale zilei când numărul de celule albe din sânge care ajung la locul inflamației a crescut de trei ori.
Echipa a observat, de asemenea, că acest vârf al activității celulelor imune în depozitele aterosclerotice a avut loc 12 ore în afara fazei, cu recrutarea celulelor albe din sânge în „microcirculația” vaselor de sânge mici.
Recrutarea celulelor albe din sânge în microcirculație este importantă pentru infecțiile acute, cum ar fi, de exemplu, o infecție pulmonară sau a vezicii urinare, explică prof. Söhnlein.
Implicații pentru sincronizarea drogurilor
Această schimbare de 12 ore ar putea fi foarte utilă din punct de vedere al tratamentului. Medicamentul trebuie administrat astfel încât să oprească recrutarea celulelor imune la locul inflamației aterosclerotice, dar nu și la locurile unde sunt necesare microcirculației. Ar putea să-l oferi la „momentul potrivit” să asigure acest lucru?
Echipa a arătat că acest lucru ar putea funcționa testându-l într-un model al etapelor incipiente ale aterosclerozei.
În primul rând, oamenii de știință au identificat calea moleculară care recrutează celulele albe din sânge. Apoi, au arătat că blocarea acesteia în timpul „fazei de activitate” a migrării celulelor albe din sânge către siturile aterosclerotice nu a afectat migrarea microcirculației.
„În anumite momente ale zilei, de trei ori mai multe leucocite se deplasează spre centrul inflamației arteriale, așa cum este cazul în alte momente”.
Prof. Oliver Söhnlein
