At a Glance
- Egérkísérletekben a tudósok találtak egy olyan mechanizmust, amely megmagyarázhatja, hogy az étrendben lévő alacsony káliumszint hogyan okozhatja az artériák meszesedését és merevségét.
- Az alacsony káliumszintet összefüggésbe hozták a magas vérnyomással, a szívbetegségekkel és a stroke-kal az embereknél. Az új eredmények jobb megelőzési és kezelési módszerekhez vezethetnek.
Az alacsony káliumtartalmú étrenddel (felső sor), a normál étrenddel (középen) és a magas káliumtartalmú étrenddel (alul) etetett egerek aortái, a legnagyobb artériák. A meszesedés piros színnel látható a jobb oldali oszlopban.Chen laboratórium, JCI Insight A kálium az egészséghez nélkülözhetetlen ásványi anyag. Az egészséges étrend általában elegendő káliumot biztosít, de néha problémák alakulnak ki, mert a túl sok nátrium az étrendben vagy bizonyos gyógyszerek növelhetik a káliumszükségletet. Korábbi tanulmányok kimutatták, hogy a káliumbevitel növelése csökkentheti a szív- és érrendszeri betegségek, például a magas vérnyomás, a szívbetegségek és a stroke kockázatát. A mechanizmus azonban nem ismert.
Az egyik magyarázat szerint a kálium megakadályozhatja az érelmeszesedést, vagyis a kalcium felhalmozódását az artériák simaizomsejtjeiben. Az érelmeszesedés hozzájárul az érelmeszesedéshez, más néven az artériák megkeményedéséhez. Ez egy súlyos betegség, amelyben a zsírból, koleszterinből, kalciumból és más anyagokból álló plakkok csökkenthetik a véráramlást.
A Birminghami Alabama Egyetem és a Birminghami VA Orvosi Központ Dr. Yabing Chen vezette kutatócsoportja azt akarta kideríteni, hogyan befolyásolja az étrendi kálium az érelmeszesedési folyamatot. A tanulmányt részben az NIH Nemzeti Szív-, Tüdő- és Vérintézet (NHLBI) és a Nemzeti Cukorbetegség és Emésztési és Vesebetegségek Intézete (NIDDK) támogatta. Az eredményeket 2017. október 5-én tették közzé a JCI Insight című szaklapban.
A kutatók 30 héten keresztül ateroszklerózisra hajlamos hím egerek három csoportját etették magas zsírtartalmú, magas koleszterinszintű étrenddel, amely normál, alacsony vagy magas káliumszintet tartalmazott. A kutatócsoport szövetfestési és ultrahangos képalkotó módszerekkel kimutatta, hogy az alacsony káliumtartalmú étrenddel etetett egereknél fokozódott az érelmeszesedés és az artériák merevsége. Ezzel szemben a magas káliumtartalmú étrend csökkentette a meszesedést és a merevséget. Simaizomsejt-kultúrák segítségével a kutatócsoport megerősítette, hogy az alacsony káliumszint fokozta az érelmeszesedést, a magas káliumszint pedig gátolta azt.
A továbbiakban a kutatócsoport elemezte az érrendszeri simaizomsejtek által termelt fehérjék változását, amikor a káliumszint alacsony volt. Nagymértékű növekedést találtak a gyakran a csontsejtekhez kapcsolódó fehérjékben, és csökkenést a simaizomsejtekhez kapcsolódó fehérjékben. A csontokhoz kapcsolódó fehérjék emelkedése arra utal, hogy az alacsony káliumszint közvetlenül befolyásolja a simaizomsejtek meszesedését.
A munkacsoport azt is kimutatta, hogy az alacsony káliumszint megnövelte a kalciumszintet a simaizomsejtekben. A magasabb kalciumszint a CREB (cAMP válaszelem-kötő fehérje) nevű fehérje aktiválódásához vezetett. A simaizomsejtek meszesedése blokkolható volt a CREB aktivitásának gátlásával. Ez arra utalt, hogy a CREB kritikus szerepet játszik a meszesedési folyamatban, amikor a káliumszint alacsony. A CREB aktiválódása a fokozott autofágiához kapcsolódott, ahhoz a folyamathoz, amelynek során a sejten belüli hulladékok lebomlanak és újrahasznosulnak. További munkára lesz szükség az autofágia szerepének meghatározásához az érelmeszesedésben és az artériák merevségében.
“Az eredmények fontos transzlációs potenciállal bírnak” – mondja Dr. Paul W. Sanders, a Birminghami Alabama Egyetem társszerzője – “mivel bizonyítják a megfelelő káliumpótlás előnyeit az érelmeszesedés megelőzésében az érelmeszesedésre hajlamos egerekben, és az alacsony káliumbevitel káros hatását.”
– Geri Piazza