Kiedy tętnica zaopatrująca żołądek i wątrobę tworzy wybrzuszenie, które pęka, ta nagła sytuacja medyczna powoduje śmierć 50 procent pacjentów, zanim dotrą do szpitala. Ten stan „cichego zabójcy”, znany jako tętniak aorty brzusznej, doprowadził do śmierci Alberta Einsteina -; i jest odpowiedzialny za prawie 5000 zgonów w Stanach Zjednoczonych każdego roku. Teraz badacze znaleźli nowe wskazówki, które ostatecznie mogą doprowadzić do wcześniejszych metod wykrywania, aby ratować życie w przyszłości.

Chirurgia może zapobiegać tętniakom jamy brzusznej poprzez wprowadzenie rurki do uszkodzonej tętnicy, ale lekarze nie mają możliwości przewidzenia, kto jest najbardziej zagrożony i powinien zostać przebadany pod kątem tego stanu. W przeciwieństwie do bardziej powszechnych tętniaków aorty piersiowej, które występują w klatce piersiowej, tętniaki brzuszne nie mają żadnych znanych genetycznych czynników ryzyka.

W nowym badaniu na myszach naukowcy z University of Maryland School of Medicine (UMSOM) byli w stanie rozdzielić składniki molekularne zaangażowane w tętniaki brzuszne, aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób i dlaczego powstają.

Wyniki opublikowano 24 stycznia 2023 r. w: Wgląd JCI.

Naszym następnym krokiem jest przeprowadzenie badań genetycznych na ludziach na tych nowo zidentyfikowanych komponentach myszy, aby sprawdzić, czy możemy znaleźć korelację genetyczną u pacjentów z tętniakiem brzusznym. Moje przeczucie mówi, że zidentyfikujemy nieznane wcześniej mutacje genetyczne związane ze zwiększonym ryzykiem tej choroby. Stamtąd moglibyśmy badać ludzi, aby zidentyfikować osoby ze zwiększonym ryzykiem rozwoju tętniaków jamy brzusznej, zlecić ich lekarzom monitorowanie i interweniować w razie potrzeby, aby ratować życie”.

Dr Dudley Strickland, kierownik badania, profesor chirurgii i fizjologii, dyrektor Centrum Chorób Naczyniowych i Zapalnych w UMSOM

Posiadanie wysokiego poziomu cholesterolu lub wysokiego ciśnienia krwi oraz bycie starszym, palaczem lub mężczyzną może zwiększyć prawdopodobieństwo wystąpienia tętniaka jamy brzusznej. Tętniaki jamy brzusznej są zwykle spowodowane nagromadzeniem blaszek miażdżycowych w tętnicach, ale infekcja lub uraz mogą również powodować ten stan, zgodnie z Centrum Kontroli i Zapobiegania Chorobom.

„Pewne mutacje genetyczne mogą sprawić, że proces naprawy zakończy się chaotycznie, powodując puchnięcie części tętnicy jak balon i zamiast wyleczyć część uszkodzonej tętnicy” – powiedział współautor badania Jackie Zhang, MD, Chirurgia Rezydent w UMSOM i badacz w laboratorium dr Stricklanda, który otrzymał dofinansowanie z grantu szkoleniowego Narodowego Instytutu Serca, Płuc i Krwi (NHLBI) na to badanie.

Aby przeprowadzić badanie, zespół badawczy postanowił skupić się na białku LRP1, ponieważ bierze ono udział w powstawaniu tętniaków aorty piersiowej. Aby to przetestować, zmodyfikowali genetycznie myszy, które nie miały LRP1 w komórkach wyściełających naczynia krwionośne, zwanych komórkami mięśni gładkich. Wykorzystując tomografię komputerową do spojrzenia na te naczynia krwionośne bez LRP1, naukowcy zauważyli, że tętnice brzuszne były nienormalnie powiększone w porównaniu z naczyniami u normalnych myszy.

Następnie, stosując wysoce zaawansowaną analizę porównawczą białek normalnej i chorej tkanki, odkryli, że powiększone naczynia krwionośne u genetycznie zmodyfikowanych myszy miały wyższy poziom białek zaangażowanych w hormonalny układ angiotensyna-renina, który reguluje ciśnienie krwi oraz wzrost i rozwój naczyń krwionośnych . W końcowej części badania naukowcom udało się zapobiec powiększeniu tętnic brzusznych u zmodyfikowanych myszy, które zablokowały receptor angiotensyny za pomocą losartanu, leku na ciśnienie krwi. Zapobiegli również powiększeniu tętnic, usuwając prekursor hormonu angiotensyny z wątroby myszy, dodatkowo wykazując związek między LRP1 a układem angiotensyna-renina w rozwoju tętniaka.

„Teraz, gdy naukowcy zidentyfikowali niektóre elementy zaangażowane w te tętniaki, będą musieli zbadać, w jaki sposób wchodzą ze sobą w interakcje” – powiedział UMSOM Dean Mark T. Gladwin, MD, wiceprezes ds. medycznych, University of Maryland, Baltimore i wybitny profesor John Z. i Akiko K. Bowers. „Wiadomo na przykład, że LRP1 bierze udział w transporcie białek z zewnątrz komórki do wnętrza w obszarze komórki, który trawi i przetwarza te materiały, ale nie wiemy, w jaki sposób odgrywa to rolę w tworzeniu lub zapobieganiu tętniakom”.

Badanie to było wspierane przez granty NHLBI (R35HL135743, R35HL155649, F32HL131293, 1K08HL146893-01 i T32HL007698), American Heart Association (AHA 15SGF24470170) oraz Strategically Focused Research Network in Vascular Disease.