Для восстановления работы кровеносной системы создан первый "молекулярный протез"

При заболеваниях, связанных с кровеносной системой, можно "отключить" гены, кодирующие белки-транспортёры железа, и применить хинокитиол для восстановления их нормальной функции.
Фото с сайта pixabay.com.

Те, кто хоть раз сдавали кровь на анализ, знают, что одним из самых важных показателей является уровень гемоглобина. Это сложный железосодержащий белок, который содержится в эритроцитах и обеспечивает перенос кислорода в ткани.

Недостаток гемоглобина ведёт к появлению анемии (также эта болезнь известна как малокровие). Она нередко протекает без выраженных симптомов, очень часто о ней узнают случайно – когда сдают общий анализ крови.

В основном обычное малокровие лечится железосодержащими препаратами, также пациентам рекомендуют употреблять продукты с высоким содержанием железа и витамины. Однако если речь идёт о более тяжёлых формах, лечение применяется более серьёзное – инъекции, переливания крови.

Впрочем, проблемы железодефецита могут быть и другого рода – например, когда каналы, позволяющие железу поступать внутрь клетки, по какой-то причине (скажем, из-за мутаций в генах) не работают. При таких нарушениях, кстати, бывает и обратный эффект – избыток железа в крови, что также не очень полезно для здоровья.

Американские учёные предложили принципиально новый подход для решения подобных проблем. Речь идёт о новом способе транспортировки железа в клетки крови.

Соединение, которое помогает в этом, носит название хинокитиол. Он был обнаружен в очищенном масле из древесины тайванского дерева хиноки. Эксперименты показали, что всего три молекулы этого вещества способны связать ион железа, образуя вокруг него гидрофобную (маслянистую) "шубу". Таким образом, молекулы хиноктиола могут перенести железо через липидные (жировые) мембраны клеток.

Сперва исследователи испытали новый метод на дрожжах, у которых предварительно удалили гены, которые отвечают за работу железо-транспортного комплекса. В культуры добавляли различные молекулы, способные связывать железо, и проверяли, как меняется скорость его транспортировки. Выиграл "гонку" хинокитиол, который, как оказалось, обладает относительно высокой афинностью, то есть легко "отнимает" железо у других веществ, ионы которых с ним связаны.

Затем команда провела аналогичные эксперименты с грызунами – мышами и крысами, у которых наблюдался недостаток железа из-за нарушения работы разных транспортных комплексов. И в этих случаях хинокитиол способствовал быстрой доставке железа как внутрь клетки, так и наружу. Учёным удалось добиться четырёхкратного увеличения уровня его всасывания в кишечнике грызунов; более того, со временем уровень содержания железа в их организмах пришёл к нормальным показателям.

Такой же успех хинокитиол имел в тестах с рыбками данио.

По словам авторов работы, хинокитиол поможет учёным лучше понять роль различных белков-транспортёров в кровеносной системе. При серьёзных заболеваниях можно будет просто "отключить" гены, кодирующие эти белки, и применять хинокитиол для восстановления их нормальной функции. Хотя ещё следует проверить, не будет ли побочных эффектов при использовании этого соединения для лечения человека.

Если все испытания пройдут успешно, можно надеяться на появление нового препарата на основе хинокитиола. Как отметили авторы работы, такое лекарство поможет в борьбе со многими болезнями, при которых наблюдается нарушение работы кровеносной системы. Хинокитиол медики уже прозвали "молекулярным протезом".

Статья по итогам исследования опубликована в журнале Science.

Кстати, ранее мы рассказывали о том, как белок из крови кита поможет создать искусственный гемоглобин.

Сегодня

Юбилейные два колеса

Юбилейные два колеса

11 часов назад