Interfax-Russia.ru — Новосибирские ученые нашли у крыс гены, связанные с ростом артериального давления.
Ученые Института цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук (ИЦиГ СО РАН, г. Новосибирск) в ходе серии экспериментов на крысах-гипертониках обнаружили ряд генов, ответственных за обусловленную стрессом форму артериальной гипертонии.
"Мы можем уже сейчас сказать, что, по данным исследований гипоталамуса у крыс НИСАГ (крысы с врожденной гипертонией — ИФ), стресс увеличивает уровень активности хорошо известных генов — генов раннего ответа на стресс", — сообщила журналистам заведующая лабораторией генетики стресс-реактивности при артериальной гипертонии ИЦиГ СО РАН доктор биологических наук Ольга Редина.
По ее словам, в рамках эксперимента ученые увеличили время, в течение которого подопытных подвергали стрессу, чтобы гены могли "разогнаться", при этом у контрольной группы крыс активность этих генов не повышалась. Это позволило ученым предположить, что гипертония разной этиологии имеет разный генетический профиль, а значит, необходимую схему лечения людей с этим недугом можно подбирать исходя из генетической информации. Также, по словам Рединой, можно разработать специальные вещества, которые активируют или блокируют гены, ответственные за обусловленную стрессом форму артериальной гипертонии.
"Это отдельная работа, которую выполняют уже химики, биохимики, технологи химических процессов", — сказала она.
При этом, как отметила завлабораторией, в ходе серии экспериментов ученые уже проверили действие одного фермента — растворимой эпоксидгидролазы, блокирующей расслабление сосудов, однако у крыс НИСАГ давление она не снизила, хотя эти животные и вели себя менее тревожно по сравнению с контрольной группой.
По данным Российского научного фонда (РНФ), ученые ИЦиГ СО РАН проводят эксперименты на двух линиях крыс — экспериментальной НИСАГ и контрольной WAG, которые демонстрируют разную реакцию на одинаковые стрессовые условия. Обе линии выведены из популяции Вистар (Wistar). Линия НИСАГ получена в 90-е годы после многолетнего отбора (более 30 поколений скрещиваний), гипертония у таких животных развивается без каких-либо дополнительных внешних воздействий: при норме верхнего артериального давления (АД) 120 мм рт. ст., как у крыс WAG, у крыс НИСАГ к возрасту двух месяцев оно достигает в среднем 175 мм рт. ст. — в состоянии покоя и 200 мм рт. ст. — во время стресса. При этом рождаются крысы НИСАГ с нормальным давлением, однако в возрасте одного месяца срабатывают механизмы, запускающие развитие гипертонии, которая остается с животными до конца жизни. Благодаря этому ученые могут наблюдать самое начало развития заболевания, изучать процессы, которые при этом происходят.
"НИСАГ — это инбредная линия, в которой крысы практически идентичны друг другу по набору генов, что увеличивает вероятность установления генетических причин этого заболевания", — цитирует пресс-служба РНФ заведующего лабораторией эволюционной генетики Института цитологии и генетики СО РАН доктора биологических наук Аркадия Маркеля, который является автором этой линии крыс.
Линия крыс WAG используется в качестве контрольной группы для сравнения результатов с крысами линии НИСАГ.
По данным РНФ, в ходе дальнейших экспериментов крыс НИСАГ поместят на два часа в тесную проволочную клетку в форме цилиндра, которая вызовет у них дискомфорт и состояние эмоционального стресса из-за отсутствия возможности свободно передвигаться.
"В эксперименте взрослые (трехмесячные) самцы НИСАГ и WAG будут исследованы как в состоянии покоя, так и после воздействия эмоционального стресса. Самки не будут задействованы (в эксперименте — ИФ), так как их лучше изучать отдельно из-за влияния гормональных циклов", — отметили в РНФ.
После этого ученые определят первичную структуру молекул РНК гипоталамуса, гипофиза и надпочечников и выявят различия в уровне транскрипции (один из этапов экспрессии — синтеза закодированных в гене белков) всех экспрессирующихся генов. Исследователи также возьмут на анализ кровь у экспериментальной группы и оценят в ней концентрацию катехоламинов (норадреналина и адреналина) и кортикостерона (аналог кортизола — гормона стресса у человека) для физиологической характеристики уровня стресса. Артериальное давление будет измеряться при помощи тонометра через миниатюрную манжету на хвосте грызунов.
"При помощи специальных баз данных мы посмотрим, какие изменения произойдут с экспрессией генов, ассоциируемых с гипертонией, и с какими биологическими процессами в организме это может быть связано. Результаты нашей работы позволят дать полную картину различий в реакции систем, регулирующих АД, на стресс у двух линий крыс и выявить ключевые гены-кандидаты, контролирующие резкое повышение давления у экспериментальной группы в условиях эмоционального стресса", — сказала Ольга Редина.
Исследование по поиску генов, ответственных за обусловленную стрессом форму артериальной гипертонии, проводится ИЦиГ СО РАН с 2022 года при финансовой поддержке Российского научного фонда. Проект рассчитан на 2 года.
Работа позволит определить новые молекулярные "мишени" для потенциального использования в диагностике, терапии и профилактике последствий стресса и откроет новые возможности для выхода к персонализированной медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям поддержания здоровья.
"Наше исследование является фундаментальным, оно дает основу для дальнейших экспериментов, которые приблизят к нахождению генов-мишеней для терапевтического воздействия", — сказала Редина.
По данным ученых, в норме уровень артериального давления позвоночных животных регулируется рефлекторно через барорецепторы — чувствительные нервные окончания в стенках кровеносных сосудов, которые непрерывно контролируют уровень артериального давления и передают о нем информацию в регулирующие центры. В условиях стресса к ним подключаются и дополнительные механизмы, включая гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему, которая вместе с другими схожими по функциям отделами поддерживает постоянство состава и свойств внутренней среды организма. Механизмы регуляции давления и реакции на стресс у крыс и у людей похожи. Нормальным и для тех, и для других считается давление 120/80.
