Молекулярные механизмы негативного влияния курения на эндотелиальную функцию

Эндотелиальная дисфункция является характерным признаком атеросклеротического поражения артериальной стенки и в большой степени обусловлена нарушением синтеза NO, следствием которого является преобладанием вазоконстрикции над вазодилятацией. Wei-Zheng Zhang и соавторы (Hypertension, doi:10.1161/01.HYP.0000231509.27406.42) провели серию экспериментальных исследований in vivo и in vitro с целью выявления механизма, благодаря которому курение, являющееся важным фактором риска сердечнососудистых заболеваний, негативно влияет на эндотелиальную функцию.

Оказалось, что у курильщиков уровни асимметричного диметил-аргинина в плазме крови на 80% выше, чем у некурящих лиц (P=0.01), в то время как уровни цитруллина и N-гидроксил-L-аргинина были достоверно ниже (соответственно, на 17% и 34%, в обоих случаях P<0.05). Добавление в культуру эндотелиоцитов человека 10% экстракта сигаретного дыма, приводило к существенным нарушениям метаболизма аргинина в клетках, проявляющихся в виде снижения содержания внутриклеточного цитруллина на 81%, N-гидроксил-L-аргинина на 57% и аргинина - на 23%, в то время как внутриклеточные уровни асимметричного диметил-аргинина повышались на 129%. Экстракт сигаретного дыма достоверно ингибировал захват аргинина эндотелиоцитами (-38%) и подавлял экспрессию транспортного белка аргинина CAT1. Помимо этого, было выявлено, что экстракт сигаретного дыма снижает активность эндотелиальной NO-синтазы и продукцию NO клетками эндотелия, в то же самое время стимулируя продукцию активных соединений кислорода.

На основании полученных данных был сделан вывод о том, что сигаретный дым негативно влияет на цикл обмена L-аргинина и NO-синтазы в эндотелиальных клетках, приводя к снижению продукции NO и стимулированию оксидативного стресса. В дополнение к этому, сигаретный дым повышает уровни асимметричного диметил-аргинина, который в свою очередь является фактором риска сердечнососудистых заболеваний.