Az úgynevezett “artériák megkeményedése” a vérnyomás emelkedéséhez vezet, és végül a trombózis és a szívbetegségek jelentős kockázati tényezője. A megkeményedési folyamat valójában az érszövetek meszesedése, amelynek ásványi formája ugyanaz, mint a csontban, a hidroxiapatit nevű ásványi anyaggal rokon kalcium-foszfát. A meszesedés történhet az ér belsejében lévő zsíros lerakódásokon (ateroszklerotikus plakkokon) (intimális vagy ateroszklerotikus meszesedés) vagy az érfal középső rétegében (mediális meszesedés), ez utóbbi jellemzően az öregedéssel, cukorbetegséggel és vesebetegséggel hozható összefüggésbe.
Súlyos bizonyítékok vannak arra, hogy az érfal sejtjei (érrendszeri simaizomsejtek) stressz hatására a csontra jobban hasonlító sejtek irányába változnak, és elkezdenek olyan fehérjéket kifejezni, amelyek jellemzően a csontmeszesedéshez kapcsolódnak. Számos kérdés merül fel itt: mi váltja ki a meszesedési folyamatot az erekben; hogyan kötődnek a kalcium-foszfát részecskék az érszövethez vagy a zsírlerakódásokhoz; miért stabilak egyes meszes plakkok az erekben, míg másokból darabok törnek le, amelyek az ér elzáródását okozzák?
Eredeti munkáink ezen a területen (Arteriosclerosis, Thrombosis and Vascular Biology, 2008) kimutatták, hogy ugyanazok a molekulák – funkcionalizált cukrok -, amelyek a kalcium-foszfát részecskék csontba kötéséért felelősek, ugyanezért a folyamatért felelősek az érelmeszesedésnél is. Jelenleg azon dolgozunk, hogy azonosítsuk, mik ezek a cukrok, abban a reményben, hogy ezután meg lehet tervezni az érelmeszesedés során betöltött funkciójuk gátlóit.
Legutóbbi munkánkban kimutattuk, hogy az, hogy a citrát beépül-e a vaszkuláris kalcium-foszfát részecskékbe vagy sem, óriási hatással van mind a részecskék méretére és formájára, mind pedig arra, hogy mennyire toxikusak a sejtekre (Biomaterials, 2013). Valójában a citrát gyakran beépül a meszes szövetekbe, beleértve a csontot is (Calcified Tissue International, 2013), valószínűleg azért, mert a kalcium citrátkomplexek formájában szállítódik a meszesedési helyekre, és a kis, nanoszkopikus méretű pórusok, amelyekben a meszesedés gyakran történik, nem engedik a szállító citrátot “elszökni”. Most annak lehetőségét vizsgáljuk, hogy a citrát jelentősen befolyásolja a kalcium-foszfát részecskék mechanikai tulajdonságait, és magyarázatot adhat arra, hogy egyes meszes érplakkok miért stabilak, mások pedig jelentősen kevésbé.
Az érelmeszesedés további jellemzője, hogy azt mindig közvetlenül megelőzi a sejtek elhalása, ezért azt vizsgáljuk, hogy milyen sejtmolekulák rakódnak le az érfalban ennek a folyamatnak a következtében. Reményeink szerint így tudjuk majd meghatározni, hogy mik lehetnek azok a funkcionalizált cukrok, amelyek a kalcium-foszfát részecskéket a szövethez kötik.
Társak: Prof. Cathy Shanahan (Kings College London), Dr. Jeremy Skepper (PDN, University of Cambridge), Dr. Karin Muller (PDN, University of Cambridge)
Finanszírozás: British Heart Foundation