Учёные биологического и химического факультетов МГУ при поддержке Междисциплинарной научно-образовательной школы МГУ «Молекулярные технологии живых систем и синтетическая биология» продемонстрировали новые свойства варфарина, лекарства, препятствующего тромбозу. статье в International Journal of Molecular Sciences.
У позвоночных свертывание крови происходит с участием витамина К, который необходим для синтеза белковых факторов свертывания крови. При его дефиците наблюдается повышенная кровоточивость. Функции витамина К в организме позвоночных не ограничиваются только свертыванием крови: он участвует в образовании костей, обмене кальция и функционировании нервной системы. Запасы витамина К быстро истощаются без регулярного приема с пищей, поскольку в реакциях, задействующих его, витамин К окисляется и становится неактивным. Окисленный витамин К способен восстанавливаться в активную форму в ходе циклической реакции. Цикл витамина К позволяет многократно использовать небольшое количество микроэлемента, обеспечивая временную защиту от дефицита при недостатке питания.
Медицинский препарат викасол, синтетический аналог природного витамина К, традиционно используют в медицине как коагулянт. Исследования показывают, что витамин К в малых дозах положительно влияет на когнитивные функции у пожилых людей и улучшает состояние пациентов с болезнями Альцгеймера и Паркинсона. Высокие дозы витамина К могут оказывать негативное влияние на клетки. Избыточное свертывание крови приводит к образованию тромбов. Препарат варфарин подавляет циклическую реакцию восстановления окисленной формы витамина К для ингибирования его активности.
Механизмы действия цикла витамина К не полностью изучены, так же как и побочные эффекты лекарств, влияющих на его активность, например, варфарина и его аналогов. Для изучения таких препаратов важны модели животных, но варфарин опасен для позвоночных из-за антикоагулирующего действия, которое может привести к их гибели. Поэтому часто используют беспозвоночных моделей, у которых система свертывания крови отличается от таковой у млекопитающих. Плодовая мушка дрозофила является одним из наиболее изученных таких беспозвоночных.
Исследование показало, что в организме дрозофилы синтетический аналог витамина К, викасол, превращается в животный витамин К. Варфарин, как и у животных, способен снижать количество активного витамина К у дрозофилы, что подтверждает наличие цикла витамина К у плодовой мушки. Стоит отметить, что ученые впервые применили варфарин при работе с дрозофилой в своем исследовании.
Первый раз удалось доказать, что цикл витамина К работает у дрозофилы, — утверждает один из главных авторов исследования, аспирант биологического факультета МГУ. Анна ЛавреноваМы выбрали дозировку варфарина, которая не убивает мух, как это случается с позвоночными, а нейтрализует негативное воздействие витамина К. Это делает дрозофилу подходящей моделью для детального изучения in vivo механизмов функционирования цикла витамина К.
Работа показала неоспоримые преимущества дрозофилы как модели по сравнению с позвоночными, поскольку варфарин у неё имеет меньшее количество побочных эффектов. Исследование на дрозофиле позволит выявить другие эффекты варфарина, не связанные с антикоагуляцией.
Информация предоставлена пресс-службой МГУ
Источник фото: ru.123rf.com