Повышенное артериальное давление часто вызвано избытком гормона ангиотензина. Новое исследование показывает, что с этой проблемой можно успешно справиться, если кормить крыс, предрасположенных к гипертонии, трансгенной бактерией Lactobacillus paracasei, способной вырабатывать фермент, расщепляющий ангиотензин.
Артериальная гипертония, или хроническое повышение артериального давления, является одним из наиболее распространенных и серьезных заболеваний. Количество людей, страдающих этим недугом, во всем мире превысило миллиард и продолжает увеличиваться: на данный момент она затрагивает каждого четвертого мужчину и каждую пятую женщину.
Повышение артериального давления может быть спровоцировано множеством причин, включая наследственную предрасположенность и факторы, связанные с образом жизни и окружающей средой. Способы лечения тоже разнятся, то есть основаны на принципиально разных механизмах и мишенях.
К числу ключевых факторов относится влияние на ренин-ангиотензиновой системы. Это сложный комплекс гормонов и молекул, выполняющих регуляторную функцию, в работе которого задействованы различные органы и ткани. Основная функция ренин-ангиотензиновой системы заключается в регуляции артериального давления, и ее дисфункция нередко приводит к гипертонии.
Один из компонентов этой системы — ангиотензин. Это гормон, который является небольшим пептидом. Он вызывает сокращение кровеносных сосудов, повышает артериальное давление и стимулирует выработку других гормонов, среди прочего.
Ингибирование ангиотензина – это распространенный и проверенный подход к лечению артериальной гипертензии, например, путем активации ангиотензинпревращающего фермента 2 (ACE2). Как можно понять по названию, этот фермент преобразует ангиотензин в другое соединение, тем самым уменьшая его уровень. ACE2 также известен своей ролью в инфицировании клеток коронавирусом SARS-CoV-2 и в развитии заболевания Альцгеймера.
Авторы нового исследования в журнале Pharmacological Research задались целью активировать этот фермент с помощью трансгенной лактобактерии в кишечнике. Такой необычный способ доставки связан с тем, что микробиом пищеварительной системы явно участвует в развитии гипертонии и вполне может стать мишенью для терапии. В то же время механизмы такой связи и перспективы ее использования пока не ясны.
Для создания модели гипертонической болезни авторы использовали крыс, имеющих генетическую предрасположенность к повышенному давлению вследствие неактивности гена Ace2. Трансгенные лактобактерии L. paracasei, благодаря наличию ДНК-вставки, содержащей соответствующий ген человека, им удалось успешно синтезировать необходимый фермент непосредственно в кишечнике — в привычных для них условиях.
Благодаря микробиому удалось компенсировать дефицит ангиотензинпревращающего фермента 2 в тканях кишечника, что привело к уменьшению негативных последствий для всего организма, а именно гипертонию. Для подтверждения этого ученые в течение трех недель непрерывно наблюдали за артериальным давлением крыс, разделенных на экспериментальную и контрольную группы, получавшие стандартный» пробиотики.
У самцов грызунов давление осталось прежним, в то время как у самок оно значительно уменьшилось. По мнению авторов, причиной послужила локализация гена Ace2 на половой X-хромосоме крыс. Вероятно, в случае самок наличие двух исправных копий гена в каждой из двух хромосом X (у самцов она всего одна, вторая половая — Y- хромосома) будет вполне достаточно для обеспечения нормальной активности фермента.
Результат подчеркивает важность кишечника и его микробиома для регуляции артериального давления, на которую раньше обращали недостаточно внимания. Он также открывает перспективы нового подхода к лечению повышенного артериального давления.