Главная О сайте Диеты Заболевания Интересные факты
Задать вопрос врачу онлайн - здесь.

Центральное апноэ сна и АМФК

Результаты исследования, проведенного шотландскими учеными с целью выяснения влияния АМФК на регулирование дыхания во время сна помогут справиться с проблемой остановки дыхания во сне у людей, страдающих ожирением и сахарным диабетом 2 типа, следствием которого является, в частности, центральное апноэ сна.

Исследование предполагает разработку новых методов лечения нарушения дыхания, а также способы адаптации на большой высоте (в высокогорной местности), где уменьшение содержания кислорода в воздухе вызывает нарушение дыхания во сне даже у здоровых и физически подготовленных людей.

Ученый Центра интегративной физиологии Эдинбургского университета Результаты научных экспериментов, проведенных исследователями Центра интегративной физиологии Эдинбургского университета [1] (University of Edinburgh’s Centre for Integrative Physiology) на генетически модифицированных подопытных мышах говорят о том, что фермент [2] АМФК способствует нормализации дыхания при уменьшении поступающего в легкие кислорода. У мышей, в клетках которых фермент АМФК не вырабатывался, сигналы, влияющие на амплитуду дыхательного усилия и воздушного потока при пониженном уровне кислорода в воздухе, отсутствовали.

При этом ученые выяснили, что испытуемые мыши обладают сходными симптомами центрального апноэ во сне у людей, то есть неспособностью нормально дышать при недостатке кислорода. По остальным показателям животные также здоровы и не испытывают трудностей с дыханием в нормальных условиях.

Центральное апноэ сна зачастую возникает у людей с ожирением и сахарным диабетом 2 типа [3]. Нарушение вызывает храп, высокое кровяное давление, снижение памяти и потребность спать днем.

Профессор Эдинбургского университета профессор Марк Эванс Марк Эванс (Mark Evans), профессор Центра интегративной физиологии, сообщил следующее: «Результаты нашего исследования открывают новые способы лечения при нарушениях дыхания во сне, поскольку лекарства, имитирующие активацию АМФК, могут нормализовать дыхание у людей, страдающих от этого нарушения. Эксперименты, проведенные на мышах с дефицитом АМФК, также могут помочь определить методы лечения».

Тем временем, Факультет общей стоматологической практики Великобритании поддержал введение «сахарного налога».

АМФК

АМФК, 5'АМФ-активируемая протеинкиназа АМФК, 5’АМФ-активируемая протеинкиназа, AMP activated protein kinase, AMPK – клеточная протеинкиназа [4], фермент, функции которого заключаются в контроле энергетический баланс клетки (гомеостаз энергии клетки). АМФК является гетеротримерным комплексом, состоящим из трех белков: АМФК-^5, (белок с молекулярной массой 63 кДа), АМФК-^6, (белок массой 30 кДа) и АМФК-^7, (белок 38-63 кДа, в зависимости от изоформы [5]).

АМФК экспрессируется в ряде тканей, в том числе в печени, головном мозге, скелетных мышцах. Активирование АМФК происходит в момент увеличения потребления энергии клеткой (в частности, при физических нагрузках) и нарастании внутриклеточного уровня аденозинмонофосфата (АМФ).

Эффектом от активации АМФК является стимулирование окисление жирных кислот в печени, кетогенез, ингибирование синтеза холестерина, липогенез, синтез триглицеридов, ингибирование адипоцитов липолиза, липогенеза, стимуляция окисления жирных кислот скелетными мышцами, стимуляция усвоения глюкозы мышцами, модуляция инсулином [6] секреции панкреатических бета-клеток [7].

Центральное апноэ сна

Центральное апноэ сна, центральное апноэ во сне, central sleep apnea (CSA), central sleep apnea syndrome (CSAS) – это нарушение дыхания во время сна, характеризующееся эпизодами уменьшения либо полного прекращения усилия дыхательных мышц [8], являющееся следствием нарушений регуляции дыхания со стороны центральной нервной системы (дыхательного центра).

Причины сбоев могут лежать как в патологии [9] собственно ЦНС, так и в работе головного мозга или сердечной мышцы.

Центральное апноэ сна не следует путать с обструктивным [10], являющимся следствием обструкции (блокады) верхних дыхательных путей.

Существует шесть форм центрального апноэ сна у взрослых людей:

  1. Первичное центральное апноэ сна характеризуется повторяющимися без видимой причины (в качестве одной из причин рассматривается ожирение) эпизодами прекращения усилия дыхательных мышц и воздушного потока с частотой более 5 раз в час,
  2. Высокогорное периодическое дыхание приводит к нарушению сна в условиях высокогорья на высоте 4000-4500 метров над уровнем моря,
  3. Дыхание по типу Чейна-Стокса – центральное апноэ сна у пациентов с хронической сердечной недостаточностью, перенесших инсульт. Дыхание по типу Чейна-Стокса также, вероятно, вызывается почечной недостаточностью. Данная форма центрального апноэ характеризуется чередующимися эпизодами уменьшения и увеличения амплитуды дыхательного усилия и воздушного потока,
  4. Вторичное апноэ сна (не по типу Чейна-Стокса) – центральное апноэ у пациентов с поражением стволовых структур головного мозга (контролирующих дыхание), с терминальной стадией хронической почечной недостаточности или заболеванием сердца,
  5. Центральное апноэ сна при приеме лекарственных средств или психотропных веществ – наблюдается у людей, принимающих опиаты (в частности, у пациентов в терминальной стадии онкологических болезней), преимущественно препараты с медленным высвобождением морфина и метадон. При данной форме нарушения могут наблюдаться эпизоды, как полной остановки дыхания, так и циклические эпизоды увеличения – уменьшения амплитуды дыхания. Также может отмечаться некоторая нерегулярность дыхания,
  6. Комплексное апноэ сна характеризуется учащением эпизодов центрального апноэ у пациентов, получающих СИПАП-терапию (режим искусственной вентиляции легких постоянным положительным давлением) по поводу синдрома обструктивной формы. Данная форма апноэ сна является преходящим явлением, не всеми специалистами классифицируется как самостоятельный вид нарушения.

Примечания

Примечания и пояснения к новости «Центральное апноэ сна и АМФК».

  • [1] Эдинбургский университет, The University of Edinburgh, Edin. – будучи основанным в 1582 году, сегодня является шестым старейшим университетом англо-саксонской образовательной системы, одним из старейших университетов Шотландии.

    В Эдинбургском университете обучается (по состоянию на май 2017 года) ~35500 студентов и аспирантов, получающих образование в трех направлениях: «гуманитарные и социальные науки» (13 школ), «наука и техника» (7 школ) и «медицина и ветеринария» (Медицинская школа Эдинбургского университета, Королевская школа ветеринарных исследований, Школа биомедицинских наук и Школа клинических наук и общественного здоровья).

    С Эдинбургским университетом тесно связаны судьбы многих выдающихся личностей, например, в свое время ректором университета был сэр Уинстон Черчилль (61 и 63 премьер-министр Великобритании). Также в университете преподавали или обучались: Ричард Брайт (основоположник нефрологии), Кеннет Мюррей (создатель вакцины против гепатита В), Джозеф Листер (пионер антисептической хирургии), Джеймс Янг Симпсон (открывший анестезирующие свойства хлороформа), Александр Вуд (благодаря которому появился современный шприц для инъекций), Роберт Эдвардс (лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине «за разработку искусственного оплодотворения»), а также Чарльз Дарвин, Александр Грэхем Белл, Артур Конан Дойл, Роберт Луис Стивенсон, Вальтер Скотт, другие известные люди.

  • [2] Ферменты, энзимы, enzymes – как правило, белковые молекулы или рибозимы (молекулы РНК) либо их комплексы, катализирующие (ускоряющие) химические реакции в живых системах. Ферменты, как и все белки, синтезируются в виде линейной цепочки аминокислот, сворачивающихся определенным образом.

    Каждая последовательность аминокислот сворачивается особым образом, в результате чего, получающаяся белковая глобула (молекула) обладает уникальными свойствами. Ферменты присутствуют во всех живых клетках и способствуют превращению одних веществ в другие. Ферментативная активность может регулироваться ингибиторами и активаторами (ингибиторы – понижают, активаторы – повышают).

    По типу катализируемых реакций ферменты подразделяются на шесть классов:

    1. оксидоредуктазы,
    2. трансферазы,
    3. гидролазы,
    4. лиазы,
    5. изомеразы,
    6. лигазы.

    Для осуществления катализа, отдельным ферментам необходимы компоненты небелковой природы – кофакторы. Кофакторы могут быть как неорганическими (железо-серные кластеры, ионы металлов, в том числе), так и органическими (гем, флавин, в том числе) молекулами.

    Органические кофакторы, прочно связанные с ферментом, называются простетическая группа. Кофакторы органической природы, способные отделяться от фермента, называют коферментами.

  • [3] Ожирение является фактором риска конкретных апноэ во сне, особенно у подростков и детей, когда жировые отложения заполняют ткани горла. Сегодня не ясно, существует ли прямая связь между сахарным диабетом 2 типа и апноэ во сне, или же ожирение является единственным общим фактором.
  • [4] Протеинкиназы, protein kinase – подкласс ферментов киназ (фосфотрансфераз). Протеинкиназы модифицируют другие белки фосфорилированием гетероциклической аминогруппы гистидина или остатков аминокислот, в составе которых присутствуют гидроксильные группы (тирозин, треонин и серин).

    В функции протеинкиназ входит регулирование клеточного цикла, регулирование роста и дифференцировки клеток, апоптоз. Нарушения работы протеинкиназ приводят к различным патологиям, в том числе, к развитию отдельных видов рака.

  • [5] Изоформа белка, protein isoform – любая из нескольких различных форм одного и того же белка. Изоформы белка образуются связанными генами, либо могут возникнуть из того же гена альтернативным сплайсингом.

    Значительное количество изоформ белка определяется однонуклеотидными полиморфизмами – незначительными генетическими различиями между аллелями одного и того же гена.

  • [6] Инсулин, insulin – белковый гормон пептидной природы, образующийся в бета-клетках островков Лангерганса поджелудочной железы. Инсулин оказывает существенное влияние на обмен практически во всех тканях, при этом его основной функцией является снижение (поддержание в норме) уровня глюкозы в крови.

    Инсулин увеличивает проницаемость плазматических мембран для глюкозы, активирует ключевые ферменты гликолиза, стимулирует образование в печени и мышцах из глюкозы гликогена, усиливает синтез белков и жиров.

    Кроме того, инсулин подавляет активность ферментов, расщепляющих жиры и гликоген.

  • [7] Бета-клетка, ^6,-Клетка – одна из разновидностей клеток эндокринной части поджелудочной железы. Функцией бета-клеток является поддержание базального уровня инсулина в крови, обеспечение быстрого выделения пресинтезированного инсулина, а также его образование, при резком повышении уровня глюкозы в крови.

    Повреждение и нарушение функции бета-клеток выступает причиной развития сахарного диабета как первого (СД 1, инсулинозависимого, по МКБ-10 – E10), так и второго (СД 2, инсулиннезависимого, по МКБ-10 – E11) типов.

  • [8] Дыхательные мышцы – это скелетные мышцы, при дыхании увеличивающие и уменьшающие объем грудной клетки. Основная работа дыхательных мышц приходится на процесс вдоха, так как выдох происходит пассивно, в результате тяжести стенок грудной клетки (ее естественного сдавливания), эластичности легких и межреберных мышц.
  • [9] Патология, pathology (от греческих `0,^0,_2,_9,`2, – «болезнь, заболевание, боль, страдание» и _5,a2,^7,_9,`2, – «слово, наука, знание, изучение») – общий термин, которым характеризуется болезненное отклонение от нормального состояния или процесса развития. К патологиям относятся процессы отклонения от нормы, процессы нарушающие гомеостаз, дисфункции (патогенез) и собственно болезни.
  • [10] При обструктивном апноэ сна дыхательные усилия сохраняются (несмотря на блокаду дыхательный путей), при центральном же апноэ сна дыхательные усилия отсутствуют.

При написании новости о том, шотландские ученые установили связь между ферментом АМФК и нарушениями сна в виде центрального апноэ во сне, в качестве источников использовались материалы информационных и справочных интернет-порталов, сайтов новостей ATSJournals.org, ScienceDaily.com, NIH.gov, SleepMed.ru, Википедия, а также следующие печатные издания:

  • Покровский В. И. «Энциклопедический словарь медицинских терминов». Издательство «Медицина», 2001 год, Москва,
  • Дедов И. И., Суркова Е. В., Майоров А. Ю. «Сахарный диабет 2 типа. Книга для пациентов». Издательство «Министерство здравоохранения Российской Федерации», 2003 год, Москва,
  • Камкин А. Г., Киселева И. С. «Физиология и молекулярная биология мембран клеток. Высшее профессиональное образование». Издательство «Академия», 2008 год, Москва,
  • Дэвид Гарднер, Долорес Шобек «Базисная и клиническая эндокринология». Издательство «Бином. Лаборатория знаний», 2010 год, Москва,
  • Щекотов В., Янкина Т. «Апноэ сна и артериальная гипертензия. Возможности медикаментозного лечения». Издательство «LAP Lambert Academic Publishing», 2012 год, Саарбрюккен, Германия.

Оригинальная статья-первоисточник «Study offers treatment hope for sleep disordered breathing». Автор перевода Юлия Корн, адаптации коллектив редакции.

Человек в состоянии сна

 

Оцените материал:
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (No Ratings Yet)
Loading...Loading...


Top
X