Ένα βασικό ένζυμο που βοηθά τις πρωτεΐνες μας να διπλώνουν και να λειτουργούν σωστά μπορεί επίσης να αποτελεί έναν καλό θεραπευτικό στόχο για τη βελτίωση της λειτουργίας αλλά και της γενικότερης κατάστασης των αιμοφόρων αγγείων σε παθήσεις όπως ο διαβήτης και η αθηροσκλήρωση, αναφέρουν επιστήμονες.
Το σχετικό ένζυμο είναι η ισομεράση δισουλφιδίου πρωτεΐνης ή PDI και οι επιστήμονες έχουν όλο και περισσότερες ενδείξεις ότι το PDI είναι απαραίτητο για την υγιή αναδιαμόρφωση των ενδοθηλιακών κυττάρων που ευθυγραμμίζουν τα αιμοφόρα αγγεία μας και την παραγωγή νέων αιμοφόρων αγγείων όταν τα χρειαζόμαστε. Αυτή η φυσική διαδικασία συνιστά την αγγειογένεση και παρουσιάζει διαταραχές στον διαβήτη.
“Εάν γνωρίζουμε τον βασικό μεσολαβητή αυτής της διεργασίας, ίσως μπορούμε να στοχεύσουμε στο μόριο και να αντιμετωπίσουμε το πρόβλημα”, λέει η Δρ. Masuko Ushio-Fukai, βιολόγος στο Κέντρο Άγγειακής βιολογίας του Ιατρικού Κολεγίου της Γεωργίας. Σε φυσιολογικά επίπεδα, οι ελεύθερες ρίζες οξυγόνου (ROS) λειτουργούν ως μόρια σηματοδότησης για την προώθηση της αγγειογένεσης.
Υπό το στρες του διαβήτη ωστόσο, τα ενδοθηλιακά κύτταρα παράγουν πάρα πολύ ROS, έτσι ώστε η αγγειογένεση δεν λειτουργεί αποτελεσματικά για την αποκατάσταση των αγγείων. Εδώ εμπλέκεται το PDI. Η ομάδα της Ushio-Fukai έχει δείξει ότι ενώ τα φυσιολογικά επίπεδα ROS ενεργοποιούν το PDI, υψηλά επίπεδα που απαντώνται στον διαβήτη το απενεργοποιούν.
Η ερευνητική ομάδα έχει αποδείξεις για τη σχέση των ROS με μία από τις κύριες μορφές του PDI, την μορφή PDIA1, τόσο σε φυσιολογικά όσο και σε διαβητικά ποντίκια, καθώς και σε ανθρώπινα ενδοθηλιακά κύτταρα. Έχουν επίσης δείξει ότι διαβητικοί ποντικοί με μειωμένη έκφραση PDIA1 έχουν μειωμένη αγγειογένεση. Το PDI βοηθά στη ρύθμιση των μιτοχονδρίων στα ενδοθηλιακά μας κύτταρα. Η απαλειφή του PDI, οδηγεί σε κατακερματισμό των μιτοχονδρίων.
Το PDI ρυθμίζει επίσης τον Drp1, έναν βασικό ρυθμιστή της σύντηξης, στο πλαίσιο του ανασυνδυασμού των μιτοχονδρίων. Η δραστικότητα του PDI επιφέρει επίσης επούλωση τραυμάτων, η οποία είναι γνωστό ότι επηρεάζεται από τον διαβήτη, με προβλήματα όπως τα χρόνια έλκη στα κάτω άκρα. Σε ποντικούς με απαλειφή του PDI, η επούλωση των τραυμάτων είναι σαφώς μειωμένη, λέει η Ushio-Fukai. Αλλά όταν πραγματοποιείται έγχυση συγκεκριμένου PDI εκ ενδοθηλιακών κυττάρων, η επούλωση ανακάμπτει.
Οι ερευνητές υποθέτουν ότι το PDIA1 σηματοδοτεί την προώθηση της αγγειογένεσης από ένα ROS, όπως το υπεροξείδιο του υδρογόνου, μέσω ενεργοποίησης του ενζύμου AMPK. Όπως το PDI, και το AMPK είναι επίσης μειωμένο στον διαβήτη. Αν τα ευρήματά τους σχετικά με αυτές τις βασικές διασυνδέσεις συνεχίσουν να ισχύουν οι ερευνητές ελπίζουν ότι μια μέρα θα καταφέρουν την απόδοση ικανής ποσότητας ΡDI στα ενδοθηλιακά κύτταρα του ανθρώπου.