โรคเบาหวาน

ผู้เชี่ยวชาญเคยเชื่อว่าหลอดเลือดหรือการแข็งตัวของหลอดเลือดแดงเกิดขึ้นเมื่อคอเลสเตอรอลมากเกินไปอุดตันหลอดเลือดแดงด้วยไขมันสะสมที่เรียกว่าพลัค เมื่อหลอดเลือดอุดตันอย่างสมบูรณ์ จะเกิดภาวะหัวใจวายและโรคหลอดเลือดสมอง ทุกวันนี้คนส่วนใหญ่เห็นพ้องต้องกันว่าปฏิกิริยาของระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายต่อการสะสมของไขมัน มากกว่าการสร้างขึ้นเองนั้นทำให้เกิดความเสี่ยงต่อโรคหัวใจ เซลล์ภูมิคุ้มกันที่เดินทางมาพร้อมกับไขมันในเลือดจะเข้าใจผิดว่าเป็นผู้บุกรุกซึ่งคล้ายกับแบคทีเรีย อาศัยอยู่กับพวกมันและโจมตี สิ่งนี้ทำให้เกิดการอักเสบที่ทำให้แผ่นโลหะมีแนวโน้มที่จะบวม แตก และตัดการไหลเวียนของเลือด ที่แย่ไปกว่านั้น ชาวอเมริกันเกือบ 21 ล้านคนเป็นโรคเบาหวาน ซึ่งเป็นโรคที่เซลล์ของผู้ป่วยไม่สามารถรับน้ำตาลในอาหารได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้เกิดการสะสมของน้ำตาลในเลือด ส่วนหนึ่งเป็นเพราะโรคเบาหวานเพิ่มการอักเสบที่เกี่ยวข้องกับหลอดเลือด ผู้ป่วยเบาหวานจึงมีโอกาสเป็นโรคหัวใจหรือโรคหลอดเลือดสมองเพิ่มขึ้นสองเท่า งานที่ผ่านมาแสดงให้เห็นว่าน้ำตาลในเลือดสูงมีผลสองประการต่อเซลล์ที่บุหลอดเลือดซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของหลอดเลือด ประการแรก เพิ่มการผลิตอนุมูลอิสระ ซึ่งเป็นโมเลกุลที่มีปฏิกิริยาสูงซึ่งจะฉีกส่วนประกอบของเซลล์ที่บอบบาง เช่น DNA ซึ่งทำให้เซลล์ตายก่อนวัยอันควร (apoptosis) กระบวนการนี้ยังช่วยลดการมีอยู่ของไนตริกออกไซด์ (NO) ซึ่งจะทำให้หลอดเลือดคลายตัวและเพิ่มการไหลเวียนของเลือด ตรงกันข้ามกับโรคเบาหวาน การออกกำลังกายและการรับประทานอาหารที่ดีจะทำให้เลือดไหลเวียนผ่านหลอดเลือดได้เร็วขึ้น แรงที่สร้างขึ้นจากการไหลเวียนของเลือดที่รวดเร็วและสม่ำเสมอขณะที่มันลากไปตามผนังหลอดเลือดนั้นแสดงให้เห็นโดยการศึกษาล่าสุดในการปกป้องหลอดเลือดแดงจากภาวะหลอดเลือดแข็งตัว เมื่อเร็ว ๆ นี้ แรงทางกายภาพได้เกิดขึ้นในฐานะผู้เล่นหลักในการทำงานของร่างกาย ซึ่งสามารถกระตุ้นกระบวนการทางชีวเคมี (เช่น การยกน้ำหนักทำให้กระดูกหนาขึ้น) Jun-ichi Abe, MD, Ph.D., รองศาสตราจารย์ของ Aab Cardiovascular Research Center แห่ง University of Rochester Medical Center กล่าวว่า "การอักเสบในหลอดเลือดเป็นสาเหตุหลักของโรคหลอดเลือดตีบตัน และ โรคเบาหวาน ทำให้อาการแย่ลงกว่าเดิมมาก" และผู้เขียนการศึกษา "การศึกษาของเราระบุว่าทางเดินรอบเอนไซม์ส่งสัญญาณสำคัญทั้งสองปกป้องหัวใจในกรณีปกติ และถูกทำลายโดยสารเคมีที่ผลิตในโรคเบาหวาน เราเชื่อว่าเราได้พบเป้าหมายการรักษาใหม่สำหรับการรักษาความเสียหายที่เกี่ยวข้องกับโรคเบาหวานต่อหลอดเลือด " โรคเบาหวานทำอย่างไร ในคนที่ไม่เป็นเบาหวาน การไหลเวียนของเลือดอย่างรวดเร็วจะกระตุ้นเอนไซม์ที่เรียกว่าไคเนสที่ควบคุมสัญญาณภายนอกเซลล์ 5 (ERK-5) ERK5 จะส่งสัญญาณ endothelial nitric oxide synthase (eNOS) เพื่อผลิตไนตริกออกไซด์มากขึ้นและขยายหลอดเลือด นอกจากนี้ยังกระตุ้น Kruppel-like factor 2 (KLF2) และ peroxisome proliferator-activated receptor-g (PPARg) ซึ่งทั้งสองอย่างนี้ขัดขวางความสามารถของเซลล์ภูมิคุ้มกันต้านการอักเสบที่จะเข้าไปอาศัยและยึดเกาะกับส่วนที่เป็นโรคของหลอดเลือด การศึกษาที่ผ่านมาแสดงให้เห็นว่าโรคเบาหวานทำให้หลอดเลือดแย่ลง แต่การเชื่อมโยงที่แน่นอนกับการอักเสบที่เกี่ยวข้องนั้นยังไม่ชัดเจน ผลลัพธ์ปัจจุบันให้คำอธิบายกลไกแรกว่าโรคเบาหวานทำให้ความสามารถในการไหลเวียนของเลือดอย่างรวดเร็วเพื่อปกป้องหลอดเลือดได้อย่างไร โดยโต้แย้งว่ามันทำเช่นนั้นโดยการรบกวน ERK5 และคู่ที่ส่งสัญญาณของมัน ทีมของ Abe แสดงให้เห็นว่าโมเลกุลที่เรียกว่าผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายไกลเคชั่นขั้นสูง (AGEs) ซึ่งผลิตในระดับที่มากขึ้นโดยผู้ป่วยโรคเบาหวานนั้นรบกวนการป้องกันหัวใจ ERK5 ปฏิกิริยาไกลเคชั่นทำให้เกิดการปลดปล่อยสารออกซิไดซ์ เช่น ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H202) ที่กระตุ้นการผลิตอนุมูลอิสระ การอักเสบ และการทำลายเซลล์ในโรคต่างๆ นักวิจัยพบว่า AGEs และ H202 ก่อวินาศกรรม ERK5 โดยสนับสนุนสิ่งที่แนบมากับตัวดัดแปลงที่เกี่ยวข้องกับ ubiquitin ขนาดเล็ก (SUMO) ซึ่งเป็นแท็กโปรตีนที่เซลล์ใช้เพื่อปรับการควบคุมโปรตีนอย่างละเอียด ในการทำงานปกติ เซลล์อาจยืดอายุขัยของโปรตีน หรือส่งโปรตีนจากส่วนหนึ่งไปยังอีกส่วนหนึ่งโดยติดแท็ก SUMO ในการศึกษาปัจจุบัน นักวิจัยพบว่า AGEs และ H202 ชักนำให้ ERK5-SUMOylation เป็นส่วนหนึ่งของโรค นอกจากนี้ ทีมงานพบว่า ERK5-SUMOylation เพิ่มขึ้นในหลอดเลือดแดงใหญ่ของหนูที่เป็นเบาหวาน