Figure 1 The potential benefits of telomerase activation in cardioprotection after acute myocardial infarction. Of note, there is not yet evidence that the telomere-independent functions shown here are physiologically relevant. Abbreviation: CAD, coronary artery disease.

Coronary artery disease (CAD) является наиболее распространенной формой болезни сердца и основной причиной сердечной недостаточности (HF), особенно если болезнь приводит к AMI. Нарушение регенеративной способности миокарда является одним из вредоносных последствий AMI , это приводит к к возникновению HF, особенно у старых пациентов [1].Соответственно, эффективная регенерация сердечной мышцы во избежание ремоделирования левого желудочка является основной целью лечения AMI и предупреждения HF. К сожалению, отсутствуют существенные успехи в этой области частота смертности в течение года от AMI остается высокой, побуждая к поиску новых терапевтических подходов.

Теломеры являются регионами из повторяющихся нуклеотидных последовательностей (TTAGGG) на каждом из концов хроматиды, которые защищают хромосомы от дегенерации, слияния или потери. Эти регионы остаются невидимыми для аппарата репарации ДНК благодаря присутствию специализированных нуклеопротеиновых комплексов, известных как shelterins (предоставляющие кров) [2]. Теломеры особенно чувствительны к старению и в ранних теломерах скорость уменьшения в тканях человека была подсчитана приблизительно равной 30-60 парам оснований, и 20 парами оснований в год в миокарде [3]. Благодаря этому процессу непрерывного укорочения теломеры достигают критической длины, при которой они начинают распознаваться клеткой как разрывы двунитчатой ДНК, запускается 'клеточное старение', или необратимый арест клеточного цикла [4]. Быстрое укорочение теломер в тканях, часто определяемое на системном уровне при изучении теломер лейкоцитов крови, связано с многочисленными зависящими от возраста хроническими болезнями, включая и CAD [5]. Укорочение теломер миокарда может приводить к патологическому ремоделированию сердца и тяжелой дисфункции желудочков и коррелирует с высоким риском болезней сердца у старых людей (более 60 лет) [3].

Telomerase единственная ДНК полимераза, которая может полностью реплицировать терминальные концы линейной молекулы ДНК и как таковая защищает от старческих повреждений теломер. Хотя теломераза экспрессируется в большом количестве в эмбриональных и не дифференцированных клетках, её экспрессия и активность низкая в большинстве зрелых соматических клеток и снижается также с возрастом, это вносит вклад в укорочение теломер в течение жизни индивида [4]. Помимо поддержания длины теломер теломераза может играть существенную роль в регуляции экспрессии генов, клеточной дифференцировки, апоптоза и пролиферации [4], хотя пока не имеется достаточных доказательств, что эти зависимые от теломер функции имеют отношение к физиологии. Исследования на мышах показали, что дефицит теломеразы связан с преждевременным старением и возникновением болезней, тогда как реактивация теломеразы оказывает противоположный эффект [2]. Недавние исследования также подчеркнули критическую роль этого энзима в сердечной ткани [4, 6, 7] (Figure 1). Сердце взрослых млекопитающих обнаруживает низкий, но всё ещё функционально важный уровень экспрессии теломеразы. Клеточная популяция, ответственная за экспрессию теломеразы, гетерогенна и включает, по крайней мере, у мышей кардиальные клетки с предположительно фенотипом стволовых клеток, а также дифференцированных клеток [6].

Теломераза важна для нормального сердечно-сосудистого развития и функционирования. Дисфункция теломеразы коррелирует с нарушениями репарации ткани или регенерации при некоторых болезненных состояниях, включая HF и AMI [4]. Сходным образом, повреждения сердца у мышей вызывают приблизительно 6.45-кратную экспансию популяции клеток, экспрессирующих теломеразу, указывая на направление будущих исследований по использованию кардиального регенеративного потенциала [6]. Параллельно в недавнем исследовании Bar с колл. показали, что реактивация гена теломеразы посредством генотерапии, доставляемой в сердце взрослых мышей после AMI удлиняет миокардиальные теломеры и увеличивает долю выживания на 17% по сравнению с контролем [7]. В сердцах с инфарктом, которые экспрессируют теломеразу, ремоделирование ослабляется в терминах снижения дилятации сердца, улучшения функции сердца и уменьшения рубцовой ткани. Поэтому авт. предположили, что активация теломеразы может стать терапевтической стратегией для предупреждения HF после AMI.

Поскольку эти результаты могут способствовать будущим вмешательствам в виде генотерапии, нацеленным на реактивирование теломеразы, то и вмешательства в стиль жизни, такие как прием с пищей из морских рыб omega-3 жирных кислот или физические упражнения, также д. приниматься во внимание. Эти меры, как известно, обладают кардиозащитными эффектами и могут вызывать стимуляцию теломеразы. Механизмы благотворных эффектов omega-3 жирных кислот на выживаемость после AMI иные, чем снижение оксидативных стрессов, могут быть связаны с усилением экспрессии теломеразы. В самом деле, было подтверждено с помощью недавнего продолжительного исследования CAD пациентов, у которых базовые уровни в крови marine omega-3 жирных кислот оказались противоположным образом скоррелированы со скоростью укорочения теломер лейкоцитов в течение 5 лет [8]. Помимо хорошо известной корреляции между физическими упражнениями и снижением риска CAD, имеются строгие доказательства, подтверждающие, что после AMI, упражнения снижают смертность, связанную с сердечно-сосудистыми нарушениями. В недавнем мета-анализе физическая подготовка благоприятна в отношении ремоделирования левого желудочка у клинически стабильных пациентов после AMI. Эти благоприятные эффекты длятся более 3-х мес. и были значительнее, когда тренировки начинались раньше после AMI (от 1 недели) [9]. Среди предполагаемых механизмов, ответственных за благоприятные эффекты физических упражнений после AMI, находятся улучшения функций коронарных и периферических сосудов, сократимости миокарда, автономного баланса или систолической и диастолической силы стенки [9]. Помимо этого упражнения могут влиять на активацию теломеразы в стареющей или поврежденной сердечной ткани. В самом деле, исследования на старых мышах подтвердили, что физические упражнения могут стимулировать теломерами регулируемые миокардиальные белки, снижая тем самым риск HF [10]. Долговременные и кратковременные упражнения, как было установлено, оказывают антистарческие и защитные эффекты, предупреждая doxorubicin-вызываемую кардиомиопатию у этих животных [10].

< a href="https://ru.wikipedia.org/wiki/Омега-3-ненасыщенные_жирные_кислоты"> Омега-3-ненасыщенные_жирные_кислоты