Неожиданная связь: подтверждена новая причина атеросклероза, которая может революционизировать диагностику и лечение

МАДРИД. 15 лет назад группа испанских ученых сделала сенсационное заявление: они искали тысячи добровольцев среди сотрудников банка Santander в Мадриде, чтобы в течение десятилетий тщательно изучать их с целью понять, как возникают сердечно-сосудистые заболевания у здоровых людей. Результаты оказались еще более удивительными. Исследователи обнаружили, что бактерии в кишечнике производят молекулу, которая не только провоцирует, но и вызывает атеросклероз, накопление жиров и холестерина в артериях, что может привести к инфарктам и инсультам. Эта неожиданная связь между микробами и сердечно-сосудистыми заболеваниями — основной причиной смерти человечества — является сменой парадигмы. Работа опубликована в среду в журнале Nature, витрине лучших научных достижений мира. «Углубленное исследование сотрудников Santander с помощью современного медицинского оборудования для визуализации очень скоро выявило еще один шокирующий факт. Атеросклероз был повсеместным явлением. Добровольцы были внешне здоровыми людьми в возрасте от 40 до 55 лет, но 63% участников имели признаки этого заболевания. Новые результаты показывают, что некоторые бактерии кишечника в определенных состояниях производят имидазолпропионат, простую молекулу, состоящую из шести атомов углерода, восьми атомов водорода, двух атомов азота и двух атомов кислорода (C₆H₈N₂O₂). Это соединение попадает в кровь, взаимодействует с незрелыми лейкоцитами и вызывает воспалительную реакцию в артериях, что способствует накоплению жировых бляшек. «Имидазолпропионат сам по себе вызывает атеросклероз. Существует причинно-следственная связь», — резюмирует биолог Давид Санчо, руководитель нового исследования в Национальном центре сердечно-сосудистых исследований (CNIC) в Мадриде. Его команда ввела молекулу мышам, у которых развилась болезнь. Кроме того, ученые наблюдали повышенные уровни пропионата имидазола у каждого пятого добровольца с активным атеросклерозом, при котором жировые бляшки имеют большую склонность к разрыву и образованию тромбов, вызывающих инфаркты и инсульты. Новые результаты показывают, что атеросклероз — это не только заболевание, вызванное жирами, но и заболевание с воспалительным и аутоиммунным компонентом, по словам Санчо, родившегося 53 года назад в городе Картахена в провинции Мурсия. «Хорошая новость заключается в том, что, если C₆H₈N₂O₂ вызывает эту проблему у значительного процента пациентов, можно принять меры, чтобы ее предотвратить. Исследователи идентифицировали рецептор, с которым связывается молекула, и смогли заблокировать его с помощью лекарственного препарата, что привело к замедлению прогрессирования атеросклероза у мышей, получавших пищу с высоким содержанием холестерина. «С помощью этого ингибитора мы полностью предотвращаем развитие заболевания», — утверждает Санчо, который запатентовал экспериментальное лечение вместе с другими соавторами, такими как итальянский фармаколог Анналаура Мастранджело, его коллега Иньяки Роблес и кардиолог Валентин Фустер, генеральный директор CNIC в Мадриде и президент кардиологической больницы Monte Sinaí Fuster в Нью-Йорке, которая два года назад была названа в его честь. Еще один из авторов исследования, шведский биолог Фредрик Бэкхед, еще в 2018 году обнаружил, что уровни имидазолпропионата были выше у людей с диабетом 2 типа. А всего три месяца назад независимое исследование под руководством кардиолога Араша Хагикиа выявило связь между бактериальной молекулой и атеросклерозом. «Тот факт, что две разные группы пришли к одному и тому же выводу, укрепляет уверенность в том, что это значимое и важное открытие», — утверждает Хагикия из Рурского университета в Бохуме (Германия). «Особенно примечательно то, что имидазолпропионат, по-видимому, способствует развитию атеросклероза даже при нормальном уровне холестерина. Это может помочь объяснить, почему некоторые люди развивают сердечные заболевания, несмотря на отсутствие или наличие лишь нескольких традиционных факторов риска, таких как высокий уровень холестерина или гипертония», — подчеркивает он. «Сердечно-сосудистые заболевания ежегодно уносят жизни 18 миллионов человек. Сам президент Banco Santander, Эмилио Ботин, скончался от инфаркта миокарда через четыре года после подписания проекта, который позволил провести анализ более 4000 добровольных работников, 400 из которых были включены в это новое исследование. Исследование, проведенное с помощью дорогостоящих и сложных методов, таких как компьютерная томография (КТ) и позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ), позволило обнаружить, что на очень ранних стадиях атеросклероза уже наблюдаются высокие уровни имидазолпропионата, что может значительно облегчить диагностику на этой невидимой стадии, когда человек подвергается риску, не зная об этом. Санчо и его коллеги признают, что потребуются дополнительные исследования для выявления конкретных штаммов бактерий, способных производить эту молекулу, но отмечают «изменения в микробиологической экологии кишечника» после изменения рациона питания, с обогащением бактериальных родов, таких как Escherichia, Shigella и Eubacterium. Когда кардиолог Фустер представил проект в 2010 году, он иронично отметил, насколько сложно диагностировать сердечно-сосудистые проблемы на ранней стадии и насколько просто их предотвратить с помощью таких мер, как физические упражнения, здоровое питание и отказ от курения. Новое исследование показывает, что уровень имидазолпропионата в крови ниже у людей, чья диета богата овощами, фруктами, цельнозерновыми продуктами, рыбой, чаем и нежирными молочными продуктами. Аргентинский микробиолог Федерико Рей и индийский патолог Вайбхав Вемуганти приветствуют «захватывающие возможности», которые открывает новое исследование для профилактики и лечения сердечно-сосудистых заболеваний. В комментарии, также опубликованном в среду в журнале Nature, оба эксперта подчеркивают, что воздействие имидазолпропионата усугубляет образование бляшек в артериях мышей. «Этот эффект наблюдается независимо от изменений уровня холестерина, что является удивительным результатом, учитывая центральную роль холестерина в развитии атеросклероза», — отмечают два специалиста из Университета Висконсин-Мэдисон в США. «Это открытие дает интересную подсказку о возможном новом факторе, связанном с возникновением атеросклероза. Это очень важно, потому что, хотя снижение уровня холестерина — например, с помощью лекарств, называемых статинами — может эффективно уменьшить риск сердечно-сосудистых заболеваний, значительная часть людей по-прежнему страдает от неблагоприятных сердечно-сосудистых событий, таких как инфаркты миокарда или инсульты», — предупреждают они. Сам CNIC в своем заявлении провозгласил, что новое исследование «может революционизировать» диагностику и лечение атеросклероза. Санчо подчеркивает, что эта работа стала возможной благодаря сотрудничеству тысяч добровольцев из Банка Сантандер в Мадриде, а также благодаря помощи в размере 1 миллиона евро от Фонда «la Caixa», 150 000 евро от Европейского исследовательского совета и 100 000 евро от Государственного агентства по исследованиям. Открытие решающего влияния имидазолпропионата на атеросклероз происходит в контексте, когда научное сообщество раскрывает неизвестную роль кишечных микробов в некоторых заболеваниях человека. Испанский биотехнолог Каэтано Плегесуэлос и его коллеги из Института Хубрехта (Нидерланды) в феврале 2020 года доказали, что штамм бактерии Escherichia coli производит токсичное вещество, называемое колибактином, которое повреждает ДНК человеческих клеток и вызывает злокачественные опухоли. Число случаев колоректального рака среди людей моложе 50 лет по неизвестным причинам резко возросло, удвоившись во многих странах за последние два десятилетия. Другое исследование, возглавляемое компьютерным биологом Маркосом Диасом Гаем, всего три месяца назад показало, что за этой «эпидемией» колоректального рака стоит токсин Escherichia coli. «У молодых пациентов в возрасте до 39 лет мы наблюдаем эту картину с колибактином в каждом третьем случае», — подчеркнул тогда Диас Гай из Национального центра онкологических исследований, учреждения, расположенного всего в нескольких метрах от CNIC. «© Всемирные права на публикацию на всех языках принадлежат Ediciones EL PAÍS, S.L.U.».