9 июля 2013

Восстановление оксида азота в процессе переливания крови

Восстановление оксида азота в процессе переливания крови

Ученые медицинского факультета, Университета Кейс Вестерн Резерв, разработали беспрецедентный подход к восстановлению оксида азота (NO) в донорской крови, это — прорыв, который может значительно уменьшить вредное воздействие на организм при переливании крови.

Джонатан Стамлер, доктор медицинских наук, и его коллеги с медицинского факультета Университета Кейс Вестерн Резерв и Медицинского центра Университета Дьюка описывают свои выводы в выпуске журнала  Труды Национальной Академии наук от 24 июня. Стамлер и его коллеги сообщают, что:

Восстановление уровня NO в крови у животных перед переливанием улучшило кровоток в тканях, доставку кислорода к тканям и функции почек.

Пациенты получают около 15 млн. процедур переливания крови в год. Процедура часто используется для замены потерянной крови в результате травмы, но также для пополнения нехватки собственной крови из-за способности пациента производить кровь, по причине раковых и других заболеваний. Все чаще публикации медицинских исследований связывают переливание крови с вредными последствиями, включая инфаркт, почечная недостаточность и смерть. Убедительное объяснение, о котором упоминается в литературе, заключается в том, что:

Количество NO быстро снижается после донорства, поскольку он имеет короткий срок службы. Как правило, NO расширяет кровеносные сосуды и позволяет эритроцитам проникать в ткани и доставлять кислород.

В крови NO существует в биологически активной форме, которая называется S-нитрозогемоглобин (SNO-Hb). Стамлер и его команда разработали уникальный процесс по    восстановлению SNO-HB , с помощью так называемой терапии ренитросилации, которая может приносить  существенную помощь для миллионов пациентов.

«Поскольку во всем мире, в поставляемой   консервированной крови наблюдается дефицит SNO-HB, усилия по восстановлению его уровня могут вселять большие надежды с терапевтической точки зрения», — сказал Стамлер, директор Института преобразовательной молекулярной медицины и признанный глава Фонда семьи имени Роберта С. и Сильвии К. Рейтман в области сердечно-сосудистых инноваций, медицинского факультета, Университета Кейс Вестерн Резерв и университетской больницы (УБ) медицинского центра Кейс, а также  директор Института исследований Харрингтона,  медицинского центра Кейс УБ.

 «Одним из важных аспектов нашего исследования является понимание того, что статус SNO-Hb в консервированной крови может быть использован для оценки эффективности переливания», — сказал Стамлер.

Данная информация позволит врачам проводить различие между донорской кровью, которая может причинить вред, по сравнению с той, которая будет оказывать восстановительное воздействие на организм после переливания.

Команда исследователей предположила, что:

Потеря NO компенсирует способностью расширять кровеносные сосуды и тем самым доставлять кислород в ткани, что имеет решающее значение для выживания.

Эритроциты, в которых имеется нехватка NO, вместо этого подключают мелкие кровеносные сосуды и вызывают сердечные приступы и почечную недостаточность. В отличие от этого, восстановление NO обеспечит доставку кислорода в организме.

Исследование, финансируемое Национальным институтом болезней сердца, легких и крови (НИБСЛК), обнаружило, что у мышей, крыс и овец, которым производилось переливание консервированной необработанной крови, снизился уровень кислорода в скелетных мышцах и других тканях — прямо противоположно тому, что ожидалось. Для сравнения, у животных, которым было произведено переливание ренитрозилированных (наполненной NO) эритроцитов, насыщение тканей кислородом улучшилось. Кроме того, исследователи применили то же лечение, к животным, больным анемией, и обнаружили, улучшение кровотока, насыщение кислородом тканей и улучшение функции почек.

Стамлер объяснил, что эти результаты показывают, что восстановление уровня NO в крови может быть полезно для лечения и профилактики широкого спектра заболеваний, включая инфаркт и инсульт, и нарушение функций почек после операции. Результаты также могут предложить новые перспективы для пациентов с серповидно-клеточной анемией, малярией и другими заболеваниями крови. Кроме того, данные показывают, что терапевтическое средство Стамлера является простым способом обратить вспять действия потенциальной токсичности при регулярных процедурах переливания крови.

Управление по контролю за пищевыми продуктами и лекарственными средствами   считает переливание успешным, если 75 процентов эритроцитов в донорской крови циркулирует в организме получателя в течении 24 часов после введения. «Основываясь на наших результатах, эти критерии следует пересмотреть с целью включения мер по функционированию эритроцитов, а именно — способность консервированной крови доставлять кислород», — добавил Стамлер.

Руководствуясь этими перспективными выводами, Стамлер получил грант от НИБСЛК Национального института здоровья (НИЗ), чтобы начать клиническое испытание, и оценить функцию доставки кислорода из донорской крови. Кроме того, команда подала заявку в НИБСЛК на финансирование первого этапа клинических испытаний по изучению использования ренитросилации при переливании крови пациенту. Если финансирование будет оказано, то испытания будут проводиться в университетской больнице Медицинского центра Кейс, и будут включать в себя участие около 30 здоровых добровольцев.

Первоначальная работа финансировалась частично грантами НИЗ HL91876 и HL095463, Контрактом Управления перспективных исследовательских проектов N66001-10-C-2015, грантом на  совместные клинические и трансляционные исследования в Университете Кейс Вестерн Резерв (UL1RR024989), Междисциплинарным научным исследованием Култер-Кейс, Программой грантов междисциплинарных научных исследований Дьюк- и Институтом преобразовательной молекулярной медицины в Университете Кейс Вестерн Резерв.


Источник: sciencedaily.com



Апигенин снижает когнитивные нарушения в мышиной модели синдрома Дауна

У мышей, получавших апигенин, были лучшие показатели памяти и вехи развития. Согласно исследованию, проведенному учеными из Национального института здравоохранения и других учреждений, растительное соединение апигенин улучшило когнитивные нарушения и дефицит памяти, обычно наблюдаемые на мышах с синдромом Дауна. Апигенин содержится в цветках ромашки, петрушке, сельдерее, мяте перечной и цитрусовых. Исследователи скармливали соединение беременным мышам, несущим…

Как иммунная система обнаруживает скрытых «злоумышленников»?

Исследования, проведенные доцентом Техасского университета A&M Вонмуком Хвангом, привели к лучшему пониманию того, как компоненты иммунной системы организма находят вторгшиеся или поврежденные клетки, что может привести к новым подходам к лечению вирусов и рака. Хван, доцент кафедры биомедицинской инженерии Техасского университета A&M, написал об этом в статье, недавно опубликованной в журнале Proceedings of the National…

Прорыв в регенеративной стоматологии

Новые знания о клеточном составе и росте зубов могут ускорить развитие регенеративной стоматологии — биологической терапии поврежденных зубов, а также лечения чувствительности зубов. Исследование, проведенное учеными из Каролинского института, опубликовано в Nature Communications. Зубы развиваются в результате сложного процесса, в котором мягкие ткани с соединительной тканью, нервами и кровеносными сосудами соединяются с тремя различными типами…

Долгосрочные неврологические последствия COVID-19

Готов ли мир к волне неврологических последствий, которые могут возникнуть в результате COVID-19? Этот вопрос находится в авангарде исследований, проводимых в Институте неврологии и психического здоровья Флори. Команда нейробиологов и клиницистов изучает потенциальную связь между COVID-19 и повышенным риском болезни Паркинсона, а также меры, чтобы опередить кривую. «Хотя ученые все еще изучают, как вирус SARS-CoV-2…

Как генетика может повлиять на лечение COVID-19

За последние несколько месяцев в отношении ряда лекарств для лечения COVID-19 проводились исследования, при этом не было достоверно установленной безопасности или данных, подтверждающих эти утверждения. Однако некоторые из этих недоказанных методов лечения могут иметь скрытые генетические причины неэффективности и приводить к фатальным побочным эффектам, как это обнаруживается с гидроксихлорохином. Аспиранты Факультета фармацевтического колледжа Университета Миннесоты…