Джереми Тейлор - Здоровье по Дарвину: Почему мы болеем и как это связано с эволюцией

Доктор Мацей Томашевски и его коллеги с кафедры сердечно-сосудистых заболеваний Лестерского университета недавно сообщили о результатах исследования, охватившего более трех тысяч человек, которое показало существование сильной генетической связи между отцами и сыновьями в отношении факторов, предрасполагающих к коронарной (ишемической) болезни сердца. Они сосредоточились на Y-хромосоме и обнаружили, что 90 процентов британских мужчин являются носителями одного из двух основных вариантов, называемых гаплогруппой I и гаплогруппой R1b1b2. При этом они установили, что риск развития коронарной болезни сердца у мужчин-носителей гаплогруппы I на 50 процентов выше, чем у мужчин, ее не имеющих. Этот риск совершенно не зависит от других основных факторов риска развития коронарной болезни сердца, таких как высокое артериальное давление, высокий уровень холестерина ЛПНП и курение. Исследователи предполагают, что эта гаплогруппа непосредственно влияет на работу иммунной системы. В частности, они показали, что в данном случае увеличивается активность ряда генов, отвечающих за прохождение лейкоцитов через эндотелий артерий, а также некоторых генов, участвующих в производстве провоспалительных цитокинов. И наоборот, снижается активность генов, отвечающих за сдерживание иммунного ответа. Когда иммунная система теряет способность регулировать иммунный ответ, это может привести к развитию широкого спектра аутоиммунных заболеваний. Исследователи из Лестера особо подчеркивают эту взаимосвязь: «Это вывод означает, что носители гаплогруппы I могут иметь хроническое нарушение гомеостатических (поддерживающих динамическое равновесие) механизмов адаптивного иммунитета, что, вероятно, ведет к повышенному уровню воспаления, негативно влияющего на сердечно-сосудистую систему. Аналогичный механизм был обнаружен и в случае других сложных расстройств, включая воспалительные заболевания кишечника, при которых отклонения иммунного статуса также приводят к повышенному уровню системного воспаления».

В настоящее время ученые и врачи детально изучили, как происходит постепенное скрытое разрушение стенок наших артерий. У подавляющего большинства людей уже в детстве на внутренней стенке артерий образуются так называемые жировые прожилки. Они формируются в основном из перегруженных липидами макрофагов (клеток иммунной системы). У многих людей эти жировые прожилки со временем исчезают, но у некоторых начинают перерастать в атеросклеротические бляшки. Начав формироваться, атеросклеротические бляшки растут постепенно (часто в течение десятилетий), пока одно из двух финальных травматических событий не приведет к инфаркту миокарда. Йёран Ханссон из Каролинского института в Швеции в мельчайших – и ужасающих – подробностях описал процесс развития атеросклероза в наших артериях. Еще несколько лет назад считалось, что атеросклероз представляет собой пассивное накопление холестерина в стенках артерий, и, если контролировать кровяное давление и уровень холестерина в крови, атеросклероза и коронарной болезни сердца можно избежать. Теперь мы должны признать, что это представление совершенно не соответствует действительности и коронарная болезнь сердца является результатом гораздо более сложного хронического воспалительного процесса.

В норме внутренняя выстилка наших артерий, эндотелий, является очень скользкой. К ней, как к посуде с тефлоновым покрытием, ничего не прилипает. Однако ряд факторов может изменить эту ситуацию и заставить артериальный эндотелий секретировать адгезивные молекулы, которые, как следует из их названия, делают его липким. Вот где в игру вступает один из ключевых факторов риска развития сердечно-сосудистых заболеваний – курение. Присутствующие в табачном дыме никотин и монооксид углерода повреждают эндотелий. Кроме того, курение снижает уровни циркулирующих в крови липопротеинов высокой плотности (ЛПВП), или «хорошего» холестерина. В норме «хороший» холестерин захватывает липопротеины низкой плотности (ЛПНП), или «плохой» холестерин, который является главным злодеем, и транспортируют его в печень, где он подвергается расщеплению. Таким образом, курение нарушает соотношение между хорошим и плохим холестерином в крови в пользу плохого холестерина и химически изменяет плохой холестерин, делая его более атерогенным. Циркулирующие в крови атерогенные ЛПНП легко приклеиваются к поврежденному эндотелию и проникают внутрь. Курение также способствует повышению артериального давления (гипертонии), что само по себе ведет к повреждению внутренних стенок артерий. Дело в том, что в артериальной системе кровь течет неравномерно. В местах разветвления и крутых изгибов артерий течение крови может быть турбулентным, с образованием локальных завихрений. При высоком кровяном давлении ситуация усугубляется. Это создает дополнительное деформирующее напряжение на стенки артерий, под воздействием которого в клетках эндотелия могут активизироваться гены, отвечающие за выработку адгезивных молекул и провоспалительных цитокинов. Так создаются условия для образования атеросклеротической бляшки.

Первыми к поврежденному «липкому» участку эндотелия прикрепляются тромбоциты. Они производят гликопротеины, которые стимулируют прикрепление к ним других тромбоцитов, приводя к образованию сгустка. Интересно, что тромбоциты встречаются только у млекопитающих, которые вместе с птицами являются единственными животными, использующими высокое давление в системе кровообращения для того, чтобы проталкивать кровь из сердца по всему организму. Команда исследователей из Пенсильванского университета во главе с Марком Каном предположила, что тромбоциты могли появиться у млекопитающих как суперэффективный механизм свертывания крови, способный мгновенно заделывать раны и другие повреждения в стенках находящихся под высоким давлением артерий. Ценой, которую мы платим за эту защитную инновацию, и является пресловутый атеросклероз, поскольку тромбоциты очень легко агрегируются на шероховатой поверхности стенок артерий.

Адгезивные молекулы, продуцируемые эндотелиальными клетками, также задерживают белые кровяные клетки (лейкоциты), движущиеся мимо в потоке крови, и заставляют их закрепиться на стенке. Затем химические посредники, хемокины, заставляют их мигрировать в артериальную стенку, где они оседают в нижележащем слое – интиме. Здесь цитокин под названием макрофагальный колониестимулирующий фактор заставляет белые кровяные клетки трансформироваться в макрофаги – клетки-уборщики, которые поглощают и уничтожают разный мусор, такой как бактериальные эндотоксины и фрагменты умерших клеток. Это ключевая трансформация, которая лежит в основе развития коронарной болезни сердца, и именно эту ненормально гипертрофированную активность исследователи из Лестерского университета обнаружили у мужчин-носителей гаплогруппы I. Макрофаги также поглощают окисленные ЛПНП, в избытке проникающие в интиму через эндотелий. Нагруженные липидами макрофаги производят каскад воспалительных цитокинов, протеаз, и свободных радикалов и превращаются в пенистые клетки – строительные блоки, из которых начинает образовываться полноценная атеросклеротическая бляшка. Дальнейшие иммунные изменения в артериальной стенке приобретают уже патологический характер. Патрульные лимфоциты, известные как Т-хелперы (называемые так потому, что они образуются в тимусе и помогают другим иммунным факторам выполнять свою работу), прибывают на «место действия», привлеченные антигенами на поверхности дифференцирующихся макрофагов. Они действуют так, как если бы столкнулись с очагом инфекции, и выделяют еще больше различных цитокинов, сдвигающих иммунный ответ в сторону воспаления.