Дневные часы опасности: почему инфаркты днем тяжелее, и как «усыпленные» иммунные клетки открывают путь к новой терапии

На протяжении десятилетий кардиологи отмечали парадоксальный факт: повреждения сердца после инфаркта, случившегося днем, часто оказываются обширнее, чем после ночного приступа. Новое исследование, опубликованное 12 декабря в «Journal of Experimental Medicine», не только подтверждает эту закономерность, но и раскрывает её причину, указывая на возможный путь к созданию новых методов лечения.

Раньше объяснения искали в суточных колебаниях гормонов стресса и артериального давления. Однако роль иммунной системы оставалась неясной. Известно, что нейтрофилы — иммунные клетки-«первопроходцы», быстро реагирующие на повреждение, — днем вызывают более сильное воспаление и вторичное повреждение тканей, чем ночью.

В новом исследовании ученые напрямую связали более тяжелые дневные инфаркты с агрессивным поведением нейтрофилов. Проанализировав данные более 2000 пациентов, они обнаружили, что у поступивших днем уровень нейтрофилов и степень повреждения сердца были выше. Эксперименты на мышах подтвердили эту связь.

Исследователи разделили мышей на две группы: с нормальным и искусственно сниженным уровнем нейтрофилов. Инфаркт, вызванный днем, наносил больший ущерб, чем ночной, но только у животных с нормальным количеством этих клеток. У мышей с истощенными нейтрофилами эта суточная разница исчезла, а общий ущерб снизился.

Затем ученые «отключили» у мышей ген, участвующий в регуляции циркадных (суточных) ритмов. Как и ожидалось, ритм тяжести инфарктов пропал, а повреждения уменьшились. При этом, что крайне важно, такая генетическая модификация не ослабила общую способность мышей бороться с инфекциями.

«Это делает исследование по-настоящему интересным, — прокомментировал иммунолог Тим Ламмерманн из Мюнстерского университета (Германия), не участвовавший в работе. — Всегда считалось, что защитная функция нейтрофилов и наносимый ими воспалительный ущерб неразделимы».

Перевод нейтрофилов в «ночной режим»

Ученые пошли дальше, задавшись вопросом: можно ли «успокоить» нейтрофилы днем, не уменьшая их числа, а просто переведя в менее агрессивное «ночное» состояние? Они сфокусировались на рецепторе CXCR4 на поверхности этих клеток, который ночью получает сигналы, снижающие их активность.

Сначала они создали генетически модифицированных мышей с чрезвычайно высокой концентрацией этого рецептора на нейтрофилах. Это действительно «усмирило» клетки даже днем, уменьшив повреждение сердца. Затем исследователи применили экспериментальный препарат, активирующий CXCR4. Предварительное введение этого препарата перед инфарктом снижало масштабы повреждения тканей и улучшало функцию сердца даже спустя недели после события.

Более того, в моделях серповидноклеточной анемии у мышей, где нейтрофилы закупоривают сосуды, этот препарат уменьшал блокировку и улучшал кровоток.

«Удивительно, что контроль всего над одним типом иммунных клеток дал значительную защиту от таких воспалительных повреждений», — отметил старший автор исследования, иммунолог из Йельского университета Андрес Идальго.

Ламмерманн добавил, что эксперименты с препаратом особенно важны, так как доказали, что можно снизить воспалительную реакцию нейтрофилов, сохранив их защитные функции.

Ученые также выявили разницу в поведении клеток: при повреждениях кожи и сердца дневные нейтрофилы стремятся «расползтись» в соседние неповрежденные зоны, расширяя область поражения. Более спокойные ночные нейтрофилы остаются в эпицентре повреждения.

Путь к «святому Граалю» иммунотерапии

Выводы исследования открывают перспективу тонкой настройки нейтрофилов — снижения их разрушительной агрессивности без ущерба для способности защищать организм. Препарат, способный «усмирять» воспаление, не подрывая иммунитет, считается «святым Граалем» иммунотерапии.

Однако путь к применению у человека потребует тщательных исследований. Необходимо изучить, как сигналинг через CXCR4 влияет на другие типы клеток, определить оптимальное время введения такого препарата при угрозе инфаркта и оценить все потенциальные риски.

Данная статья носит исключительно информационный характер и не является медицинской рекомендацией.