У недоношенных детей с бронхолегочной дисплазией (БЛД), являющейся фактором риска развития легочной гипертензии (ЛГ), уровень антивозрастного гормона, связанный с белком Klotho, как показывают исследования, ниже чем у здоровых детей.

Результаты подтверждают потенциал Klotho в качестве биомаркера БЛД. Более того, раннее добавление белка Klotho в крысиную модель неонатального БЛД уменьшало ремоделирование легочных сосудов - ключевое структурное изменение при ЛГ и улучшало как легочную, так и сердечную функцию.
Исследование «Растворимый Klotho - биомаркер и терапевтическая стратегия для уменьшения бронхолегочной дисплазии и легочной гипертензии у недоношенных детей", было опубликовано в журнале Nature Scientific Reports.
БЛД развивается у недоношенных детей и характеризуется повреждением дыхательных путей или бронхов. У недоношенных детей с БЛД часто наблюдается замедленный рост, а в наиболее тяжелых случаях развиваются ЛГ и проблемы с сердцем.
Известно, что заболевание легких повышает риск младенческой смертности, и выжившие с БЛД часто испытывают сердечно-сосудистые осложнения в зрелом возрасте. Оценки the National Institute of Child Health and Human Development (Национального института детского здравоохранения и развития человека) за период с 2003 по 2007 годы показывают, что частота БЛД составляла 42% у детей с гестационным возрастом менее 29 недель.
Ген klotho был идентифицирован как ген против старения. Он кодирует белок klotho, который существует в нескольких формах, в том числе в виде белковой мембраны и в виде растворимой формы в крови.
У мышей, лишенных гена klotho, наблюдаются признаки преждевременного старения, сопровождающиеся спонтанным фиброзом легких или рубцеванием, эмфиземой - заболеванием легких, вызывающим одышку, и сосудистыми нарушениями. В свою очередь, увеличение klotho до нормальных уровней, защитило животных от сердечно-легочных травм и продлило их продолжительность жизни.
Роль klotho при заболеваниях новорожденных недостаточно изучена. Предыдущие исследования показали, что факторы окружающей среды, такие как внутриамниотическая инфекция и курение во время беременности, связаны со снижением уровня белка в организме матери. Преэклампсия и рождение детей в гестационном возрасте также являются осложнениями, связанными с более низким уровнем klotho в крови.
Теперь исследователи из University of Miami Miller School of Medicine (Медицинской школы Университета Майами Миллер) выяснили, связаны ли более низкие уровни klotho у недоношенных детей с повышенным риском развития БЛД – ЛГ. Команда также проверила, может ли раннее добавление белка остановить повреждение легких.
Во-первых, уровни белка Klotho были измерены в пуповинной крови 40 детей. Среди этих детей у 11 была БЛД и у 14 была БЛД-ЛГ. У оставшихся 15 детей (контрольная группа) не было ни БЛД, ни БЛД – ЛГ.
По сравнению с контрольной группой, дети с БЛД или БЛД-ЛГ имели значительно более низкие уровни Klotho — в среднем 1306 пикограмм на миллилитр (пг/мл) в группе БЛД и в среднем 1529 пг/мл в группе с БЛД-ЛГ — по сравнению со средним показателем 2726 пг / мл в контрольной группе.
Команда также измерила уровни Klotho в модели БЛД-ЛГ грызунов. В этой модели новорожденные детеныши крыс подвергались воздействию высоких уровней кислорода (85%) в течение различных периодов времени — трех, пяти, 14 и 21 дней. У животных развились симптомы, сходные с симптомами у новорожденных людей с БЛД-ЛГ.
Длительное воздействие высоких уровней кислорода (от 14 до 21 дня) привело к значительному снижению уровня Klotho как на уровне генов, так и на уровне белка. Забор крови на 14 и 21 день подтвердил более низкие уровни у крыс модели БЛД-ЛГ по сравнению с крысами, получавшими нормальный кислород.
Затем исследователи проверили, влияли ли ранние добавки с Klotho на развитие легких у крыс. Детенышам крыс, подвергнутым воздействию обычного комнатного воздуха или 85% кислорода, случайным образом назначались инъекции лабораторного Klotho или плацебо. Инъекции делали через день.
Результаты показали, что эти инъекции улучшили развитие сосудов в легких крыс, подвергшихся воздействию высоких уровней кислорода.
Затем ученые попытались продемонстрировать, было ли это улучшение вызвано прямым воздействием белка на легочную сосудистую систему. Они обрабатывали Klotho эндотелиальные клетки легочной артерии человека подвергавшиеся воздействию высокого содержания кислорода (эндотелиальные клетки составляют оболочку кровеносных сосудов и страдают от БЛД).
Обработка Klotho увеличивала жизнеспособность клеток и количество капилляров, которые эти клетки образовывали, в отличие от необработанных клеток, подвергшихся воздействию высокого содержания кислорода.
Используя модель на грызунах, исследователи также обнаружили, что добавки Klotho уменьшали эффекты ЛГ. Это также уменьшило расширение правого желудочка сердца, что характерно для ЛГ.
Ремоделирование сосудов, определяемое увеличением процента мышечных клеток в сосудах и большей толщиной стенки, также было снижено при раннем введении Klotho. Тесты на сердечную функцию показали, что белковая добавка улучшает функцию левого желудочка сердца, а именно - его фракцию выброса или количество крови, которое левый желудочек сердца откачивает при каждом сокращении.
Кроме того, Klotho оказал положительное влияние на развитие легких, особенно на альвеолы, которые являются воздушными мешочками, находящихся в конечной части дыхательного аппарата в легких. По сравнению с крысами с высоким содержанием кислорода, получавшими плацебо, группа Klotho показала улучшенную альвеолярную структуру.
На молекулярном уровне было обнаружено, что добавки Klotho снижают окислительный стресс у новорожденных крыс, подвергшихся воздействию высокого уровня кислорода. Окислительный стресс, вызванный дисбалансом между выработкой организмом потенциально вредных активных форм кислорода и его способностью удерживать их - связан с увеличением клеточного повреждения и их гибели.
Исследователи также наблюдали, что крысы, подвергшиеся воздействию большого количества кислорода и получавшие протеин, имели немного лучшую выживаемость (69%) по сравнению с группой плацебо (44%).
В целом, результаты «показывают, что раннее введение растворимого Klotho улучшает развитие сосудов легких, ослабляет ЛГ и снижает дисфункцию миокарда», - написала команда.
«Наши результаты свидетельствуют о том, что дефицит Klotho является потенциальным медиатором и биомаркером риска развития БЛД и ЛГ, а ранние вмешательства, которые повышают уровни Klotho, могут быть эффективной стратегией улучшения сердечно-легочных исходов у недоношенных детей», - добавили ученые.
По словам исследователей, необходимы дальнейшие исследования, чтобы оценить влияние Klotho на другие развивающиеся системы органов.
«Это будет иметь решающее значение для перевода результатов наших исследований в практику», - написали они.
Примечание: PH News и Ассоциация больных легочной гипертензией - это строго новостные и информационные сайты о болезни. Он не предоставляет медицинских консультаций, диагностики или лечения. Этот контент не предназначен для замены профессиональной медицинской консультации, диагностики или лечения. Всегда обращайтесь за советом к своему врачу или другому квалифицированному медицинскому работнику по любым вопросам, которые могут у вас возникнуть в отношении состояния здоровья. Никогда не пренебрегайте профессиональным медицинским советом и не откладывайте его поиск из-за того, что вы прочитали на этом сайте. Мнения, выраженные в этой колонке, не являются мнением Ассоциации больных легочной гипертензией. https://pulmonaryhypertensionnews.com/2020/07/31/klotho-protein-supplements-improve-pulmonary-cardiac-function-bpd-rat-model-ph-risk-factor