Учёные: умеренное потребление пива «тренирует» сердце

Многие исследования продемонстрировали, что умеренное потребление алкоголя защищает сердце, но причину этой взаимосвязи пока не поняли.

Учёные из института биомедицинских наук университета Сан-Паулу предположили, что кардиопротекторное воздействие алкоголя может быть обусловлено активацией фермента альдегиддегидрогеназы 2 (ALDH2), который избавляет организм и от токсичных побочных продуктов употребления алкоголя, и от молекул, образующихся в сердце при его повреждении – в частности, в результате инфаркта.

— Наши данные предполагают, что умеренное воздействие этанола вызывает небольшой стресс сердечных клеток, недостаточный для того, чтобы убить их. Межклеточная сигнализация реорганизуется, и сердечные клетки создают биохимическую память, которая защищает их от стресса – это предварительная адаптация. Когда клетки подвергаются более сильному стрессу, они знают, что делать, — говорит руководитель исследования профессор Жулио Сезар Батиста Феррейра.

Для изучения кардиопротекторного воздействия алкоголь учёные симулировали инфаркт миокарда в сердцах мышей, которые искусственно поддерживали в живом состоянии. В этой ex vivo модели сердце продолжает биться вне тела, его омывает раствор, насыщенный кислородом и питательными веществами. Учёные симулировали ишемически-реперфузионное повреждение, прервав на 30 минут поток питательного раствора. Когда он восстановился, сердце снова начало медленно биться. Через час учёные оценили ущерб. В среднем в такой ситуации погибают около половины сердечных клеток. Однако гибнут они не от недостатка кислорода, как некогда считалось, а от того, что в ситуации стресса клетки сердца вырабатывают большое количество 4-гидрокси-2-ноненаля (4-HNE), токсичного альдегида, который разрушает важные клеточные структуры.

Фермент ALDH2 избавляет организм от накопившихся альдегидов – как от 4-HNE, так и от ацетальдегида, образующегося после употребления алкоголя. Однако в предыдущем исследовании учёные установили, что после ишемии и реперфузии активность ALDH2 значительно снижается – концентрация 4-HNE в клетках сердца становится такой высокой, что альдегид атакует и фермент, который должен его перерабатывать.

— В нашем новом исследовании мы заметили, что активность ALDH2 в сердце, которое подвергалось воздействию этанола перед ишемически-реперфузионным повреждением, оставалась такой же, как и в здоровом сердце. Мы считаем, что стресс, вызванный умеренными дозами этанола, создаёт память, и клетки учатся сохранять активность ALDH2, — продолжает учёный.

В рамках исследования мышиные сердца разделили на пять групп, одну из которых оставили контрольной. В одной группе сердца подвергли ишемии и реперфузии, в итоге чего было утрачено около половины клеток. В другой группе перед ишемической травмой учёные подвергли сердца воздействию этанола – в количестве, соответствующем двум порциям пива или вина для среднего мужчины, пересчитанном на массу мыши. Затем сердца промыли, чтобы удалить избыток алкоголя, и подвергли ишемии и реперфузии. В этой группе погибло только 30% клеток. Активность ALDH2 была вдвое выше, чем в первой группе, не подвергшейся воздействию алкоголя, и такой же, как в контрольной.

В ещё одной группе сердца после обработки этанолом подвергли воздействию ингибитора ALDH2, в результате чего показатель гибели клеток поднялся с 50% до 80%, что подтвердило: защитное воздействие этанола обусловлено активностью фермента. В последней группе были сердца мышей с искусственно мутировавшим геном, кодирующим сокращение активности ALDH2 – такая мутация очень распространена у людей восточно-азиатского происхождения. В целом в мире более 500 млн людей с такой мутацией. На этих образцах учёные проверили новый препарат, повышающий активность ALDH2 – это позволило вдвое снизить повреждение клеток.

Профессор Феррейра подчёркивает, что защитное воздействие алкоголя зависит от генетики человека.

— Для большинства людей небольшие количества алкоголя оказывают защитный эффект, но у людей с мутацией гена он, напротив, увеличивает повреждения. Этих людей легко узнать: после одной кружки пива они краснеют и жалуются на головную боль.

Также учёный предупреждает, что избыточное потребление алкоголя приводит к избыточному образованию альдегидов, и ALDH2 не справляется со своей функцией – эту ситуацию они продемонстрировали при обработке сердец ингибитором фермента.

Теперь учёные планируют разработать препарат, который будет имитировать положительное воздействие этанола, но не подвергать человека риску алкогольной зависимости.