Ateroskleroosi: Voisiko olla paras aika päivälle lääkitykselle?
Ensimmäistä kertaa tutkijat havaitsevat, että vuorokausirytmi vaikuttaa ateroskleroosin biologiaan, mikä on tila, joka voi johtaa sydänkohtaukseen ja aivohalvaukseen tukkeutuneiden valtimoiden takia.
Tämä tarkoittaa, että ateroskleroosihoitoa saaville henkilöille saattaa olla paras aika ottaa lääkitys, ehdottaa tutkijoita Ludwig Maximilianin yliopistosta (LMU) Münchenistä, Saksasta.
"Tutkimuksemme", toteaa vanhempi kirjailija Oliver Söhnlein, professori LMU: n kardiovaskulaarisen ennaltaehkäisyn instituutista, "osoittaa, kuinka vuorokausimalleja voidaan käyttää ajoitettuihin terapeuttisiin toimenpiteisiin, joilla on mahdollisesti pienemmät sivuvaikutukset ja suurempi tehokkuus."
Hän ja hänen kollegansa kertovat havainnoistaan lehdessä julkaistussa paperissa Solujen aineenvaihdunta.
Ateroskleroosi ja vuorokausirytmi
Ateroskleroosi on tila, jossa rasvakertymät kertyvät valtimoihin ja aiheuttavat vähitellen kovaa ja kapeaa. Näitä kerrostumia kutsutaan plakkeiksi, ja ne on valmistettu rasvamolekyyleistä, kolesterolista, kalsiumista ja muista veressä olevista aineista.
Ne kertyvät hitaasti monien vuosien - jopa vuosikymmenien ajan - rajoittamalla happi- ja ravinnepitoisen veren virtausta siihen pisteeseen, että se aiheuttaa sydänsairauksia, sydänkohtauksia, aivohalvauksia ja joskus kuoleman.
Vuorokausirytmit ovat biologian ja käyttäytymisen malleja, jotka seuraavat noin 24 tunnin jaksoa. Niitä voidaan havaita lähes kaikissa elävissä oloissa soluista ja bakteereista kasveihin ja eläimiin. Tutkijat ovat havainneet niitä jopa laboratoriossa viljellyissä soluissa.
Vuorokausirytmin hallinnan ja ajoituksen sanelevat kellogeenit, jotka opastavat soluja tekemään proteiineja, jotka käyttävät biologisia kellojaan. Kehon monet biologiset kellot pidetään synkronoituna aivojen pääkellon avulla.
Vuorokausipäivät ja kronofarmakologia
On yhä näyttöä siitä, että biologiset kellot liittyvät läheisesti sydän- ja verisuonijärjestelmään. Tunnettuja esimerkkejä tästä ovat syke ja verenpaine, joiden tiedetään vaihtelevan vuorokaudenajan mukaan.
Vuorokausimalleja on havaittu myös verisuonikudoksen biologiassa, verihiutaleiden muodostumisessa ja rytmihäiriöiden, sydänkohtauksen, aivohalvauksen ja muiden sydän- ja verisuonitautien puhkeamisessa. On myös todisteita siitä, että vuorokausirytmin häiritseminen voi olla riskitekijä tällaisille sairauksille.
Koska vuorokausirytmi liittyy niin läheisesti biologisiin prosesseihin, olisi järkevää olettaa, että se vaikuttaa myös lääkkeiden tehokkuuteen.
Huolimatta vuosikymmenien tutkimuksesta biologisista kelloista, vuorokausirytmi on "vain harvoin kliinikkojen, lääkekehittäjien tai sääntelyviranomaisten mielestä".
Uusi tutkimus koskee kronofarmakologian alaa, jossa tutkijat tutkivat yhä enemmän vuorokausirytmin vaikutusta lääkkeiden biologiseen vasteeseen.
Immuunisolujen rekrytointimalli on vuorokausirytmi
Professori Söhnlein ja hänen tiiminsä LMU: ssa tutkivat ateroskleroosin biologiaa molekyylitasolla. He selittävät, että taudin edetessä immuunisolut kokoontuvat paikoille, joihin plakkia muodostuu.
Nämä immuunisolut lähettävät signaaleja, jotka houkuttelevat lisää soluja yrittämään torjua vaurioita, mutta lopulta immuunikorjausmekanismi hajoaa ja tulehdus alkaa.
Tutkijat huomauttavat kuitenkin, että vaikka tulehduksen kehittyminen voi viedä vuosia, tulehduksen takana olevien immuunisolujen "rekrytoinnin" malli seuraa vuorokausirytmiä. He vahvistivat tämän tarkkailemalla ateroskleroosia sairastavia hiiriä.
He havaitsivat, että oli päiviä, jolloin tulehduskohtaan saapuvien valkosolujen määrä kasvoi kolminkertaiseksi.
Tiimi huomasi myös, että tämä immuunisoluaktiivisuuden huippu ateroskleroottisissa kerrostumissa tapahtui 12 tuntia vaiheen ulkopuolella, kun valkosolut rekrytoitiin pienten verisuonten "mikroverenkiertoon".
"Valkosolujen rekrytointi mikroverenkiertoon on tärkeää akuuttien infektioiden, kuten esimerkiksi keuhko- tai virtsarakon infektion,", professori Söhnlein selittää.
Vaikutukset huumeiden ajoitukseen
Tämä 12 tunnin vuoro voi olla erittäin hyödyllinen hoidon kannalta. Lääke tulee antaa niin, että se lopettaa immuunisolujen rekrytoinnin ateroskleroottisen tulehduksen kohdalla, mutta ei paikoissa, joissa niitä tarvitaan mikroverenkiertoon. Voisiko se antaa sen oikeaan aikaan?
Ryhmä osoitti, että tämä saattaa toimia testaamalla sitä ateroskleroosin alkuvaiheiden mallissa.
Ensinnäkin tutkijat tunnistivat molekyylireitin, joka rekrytoi valkosoluja. Sitten he osoittivat, että sen estäminen valkosolujen migraation "aktiivisuusvaiheessa" ateroskleroottisiin kohtiin ei vaikuttanut mikroverenkierron migraatioon.
"Tiettyinä vuorokaudenaikoina kolme kertaa niin monta leukosyyttiä kulkee valtimotulehduksen keskukseen kuin muina aikoina."
Professori Oliver Söhnlein
