เอนไซม์อันทรงพลังที่ช่วยลดการอักเสบถือเป็นคำมั่นสัญญาในการปกป้องดวงตาในผู้ป่วยโรคเบาหวาน การคลอดก่อนกำหนด

นักวิทยาศาสตร์รายงานว่าเอนไซม์ที่อยู่ระหว่างการศึกษาเพื่อรักษามะเร็งบางชนิดยังช่วยลดความเสียหายทางสายตาที่อาจเป็นผลมาจากโรคเบาหวานและการคลอดก่อนกำหนดอีกด้วยการอักเสบถือเป็นจุดเด่นของมะเร็ง มันแพร่หลายเช่นกันในสภาวะ ดวงตา ที่อาจทำให้ตาพร่ามัวทั้งสองนี้ ซึ่งออกซิเจนที่ไม่เพียงพอไปยังดวงตากระตุ้นให้หลอดเลือดใหม่เติบโตเพื่อส่งออกซิเจนได้ดีขึ้น แต่มักจะขัดขวางเส้นทางการมองเห็นและกลายเป็นรอยรั่ว ซึ่งทำให้บวมและขัดขวางการมองเห็นต่อไป . นักวิทยาศาสตร์จาก Medical College of Georgia รายงานผลการศึกษาที่ตีพิมพ์ใหม่ในวารสารCell Death and Disease and Cellsโดยเพิ่มหลักฐานว่าการสร้างเอนไซม์ arginase 1 หรือ A1 ให้มากขึ้น ช่วยบรรเทาการตอบสนองที่ไม่ดีต่อสุขภาพเหล่านี้ และขัดขวางการตอบสนองตามธรรมชาติของร่างกายที่ส่งเสริม การทำลายอย่างต่อเนื่อง การอักเสบในระดับสูงทั้งในเบาหวานขึ้นตาและจอประสาทตาในเด็กก่อนวัยอันควร กุญแจสำคัญในกระบวนการนี้คือการสร้างกรดอะมิโนแอล-อาร์จินีนให้น้อยลง โรคเบาหวาน เช่น ระดับน้ำตาลในเลือดและไขมันในเลือดสูง รวมถึงความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันจะเพิ่มการแสดงออกของไนตริกออกไซด์ซินเทสหรือ iNOS ซึ่งใช้ L-arginine เพื่อช่วยให้เกิดการอักเสบมากขึ้นและส่งเสริมการลุกลามของโรค วิธีที่ควรจะทำงานคือ iNOS จะเพิ่มขึ้นเพื่อตอบสนองต่อการติดเชื้อ จากนั้นเซลล์ A1 ที่มีการแสดงออกสูงจะเคลื่อนเข้ามาเพื่อปิด iNOS และการอักเสบลดลง นั่นเป็นเพราะ A1 แข่งขันกับ iNOS สำหรับ L-arginine พวกเขาตั้งทฤษฎีว่า A1 ที่มากขึ้นซึ่งแบ่ง L-arginine ออกเป็นสองผลิตภัณฑ์จะทำให้ L-arginine น้อยลงเพื่อ "ป้อนการระเบิดของ iNOS (ที่ไม่ดีต่อสุขภาพ)" และช่วยลดวงจรอุบาทว์ของการอักเสบและความเสียหายที่เกี่ยวข้อง ดร. . William Caldwell เภสัชวิทยาและเก้าอี้กิตติมศักดิ์ของ MCG Department of Pharmacology and Toxicology "ถ้าคุณลดระดับแอล-อาร์จินีน iNOS ก็ไม่สามารถทำงานได้ ซึ่งจะทำให้สิ่งต่างๆ ดีขึ้น" คาลด์เวลล์กล่าว เป็นตัวอย่างที่ดีเกี่ยวกับความสมดุลของทุกสิ่งในร่างกาย สารขยายหลอดเลือด NO หรือไนตริกออกไซด์ที่ iNOS ผลิตขึ้นนั้นดีต่อหลอดเลือดและความดันโลหิตเมื่อผลิตในระดับต่ำโดยเซลล์บุผนังหลอดเลือดที่เรียงตัวกัน หลอดเลือด. NO นี้มีประโยชน์เพิ่มเติมในการต้านการอักเสบ แต่ระดับสูงที่ "เป็นพิษ" ที่ผลิตโดย iNOS ส่งผลให้เกิดการผลิตออกซิเจนที่มีปฏิกิริยามากขึ้น ซึ่งทำให้เกิดการอักเสบ ซึ่งโดยพื้นฐานแล้ว "สนิม" ของเนื้อเยื่อใดก็ตามที่สัมผัส Caldwell กล่าว พวกเขาพบว่าเมื่อหนูที่เป็นเบาหวานและอ้วนที่กินอย่างต่อเนื่องและมีภาวะคล้ายกับเบาหวานขึ้นตาในระยะเริ่มต้น ให้ A1 สามครั้งต่อสัปดาห์เป็นเวลาสองสัปดาห์ จะช่วยให้การมองเห็นดีขึ้นและทำให้หนูสามารถแยกแยะระดับความมืดได้ดีขึ้น เช่น โทนของสีเทา. หนูเหล่านี้มีความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันและการอักเสบในเรตินาน้อยลง การฟื้นฟูสิ่งกีดขวางเรตินาของเลือดที่ป้องกันเพื่อช่วยหลีกเลี่ยงการรั่วของเส้นเลือดฝอยเล็กๆ และการบวมและความเสียหายที่จะตามมา และลดการลุกลามของภาวะเบาหวานขึ้นตา Dr. Ruth B. Caldwell กล่าว นักชีววิทยาเซลล์ใน MCG Vascular Biology Center ในทางกลับกัน พวกเขาได้แสดงให้เห็นว่าหนูที่แสดงปริมาณ A1 เพียงครึ่งหนึ่งของปกติจะมีการเจริญเติบโตของหลอดเลือดที่ผิดปกติมากขึ้นและการบาดเจ็บที่จอประสาทตา วิลเลียม คาลด์เวลล์ตั้งข้อสังเกตว่าเมื่อกำจัด A1 จนหมด หนูและคนจะตายจากพิษของแอมโมเนีย เพราะงานสำคัญอีกอย่างของ A1 คือการทำงานอย่างต่อเนื่องในตับเพื่อช่วยกำจัดแอมโมเนีย ซึ่งผลิตขึ้นจากโปรตีนซึ่งเป็นส่วนประกอบพื้นฐานของร่างกาย ถูกทำลายลง นั่นเป็นวิธีที่ A1 ครอบครอง L-arginine จำนวนมาก ซึ่งแยกหรือตัดเพื่อสร้างยูเรีย ซึ่งเป็นแอมโมเนียรูปแบบหนึ่งที่สามารถกำจัดออกได้ในปัสสาวะ และ l-ornithine ซึ่งมีความสำคัญต่อการทำงานปกติทางสรีรวิทยา เช่น การเพิ่มจำนวนเซลล์และการสร้างคอลลาเจน นักวิทยาศาสตร์ของ MCG ยังได้แสดงให้เห็นว่า A1 มีอยู่ตามธรรมชาติในเซลล์ภูมิคุ้มกันและเซลล์เรตินาของหนูที่มีภาวะจอประสาทตาเสื่อมที่เกิดจากออกซิเจน ซึ่งเป็นแบบจำลองทั่วไปสำหรับการเจริญเติบโตของหลอดเลือดที่ถูกทำลายซึ่งเกิดขึ้นในภาวะจอประสาทตาผิดปกติของทารกที่คลอดก่อนกำหนด แบบจำลองนี้ยังใช้เพื่อเลียนแบบบางแง่มุมของภาวะเบาหวานขึ้นจอประสาทตา เนื่องจากหนูที่เป็นเบาหวานมีอายุไม่ยืนยาวพอที่จะเกิดโรคตาแตกได้ พวกเขายังพบ A1 อยู่ในเรตินาของมนุษย์ที่มีภาวะเบาหวานขึ้นตา และในตัวอย่างเลือดของผู้ป่วยอายุน้อยที่มีภาวะจอตาผิดปกติในเด็กก่อนวัยอันควร Ruth Caldwell กล่าวว่าพลังต้านการอักเสบของ AI แสดงให้เห็นในลักษณะที่สามารถรักษาเซลล์ภูมิคุ้มกันที่เรียกว่าแมคโครฟาจ ซึ่งสามารถส่งเสริมและลดการอักเสบได้ เธอตั้งข้อสังเกตว่ามีการทดลองสารต้านอนุมูลอิสระและสารต้านการอักเสบอื่น ๆ จำนวนมากและล้มเหลวในการช่วยผู้ป่วยที่มีอาการเหล่านี้ "สิ่งที่เราคิดว่ากำลังเกิดขึ้นคือ A1 ที่มี pegylated กำลังลดความสามารถในการสร้างไนตริกออกไซด์ซินเทสภายในเซลล์ภูมิคุ้มกันเหล่านี้ในปริมาณมาก เราคิดว่านั่นคือข้อตกลง" โดยปกติแล้ว A1 จะสลายตัวในเวลาไม่กี่นาที เช่นเดียวกับการศึกษาเกี่ยวกับมะเร็ง ซึ่งไม่สามารถเติบโตและอยู่รอดได้หากไม่มี L-arginine พวกเขาจึงใช้รูปแบบ pegylated หรือเสถียรที่มนุษย์สร้างขึ้นซึ่งคงอยู่ได้หลายวันแทน Caldwells กล่าวว่าจำเป็นต้องมีการรักษาแบบใหม่ที่เข้าถึงได้เพื่อช่วยหลีกเลี่ยงผลกระทบจากการมองเห็นของทั้งเบาหวานชนิดที่ 1 และ 2 รวมถึงภาวะจอประสาทตาเสื่อมในเด็กก่อนวัยอันควร การศึกษาของพวกเขาบ่งชี้ว่าในโรคที่สิ่งกีดขวางเรตินาของเลือดเสีย A1 สามารถเจาะเข้าไปในดวงตาโดยไม่จำเป็นต้องฉีดยาเข้าตาโดยตรง ซึ่งน่าจะทำให้การรักษาสามารถเข้าถึงได้มากขึ้น นักวิทยาศาสตร์กล่าว ตัวอย่างเช่น การรักษาด้วยยาต้าน VEGF (vascular endothelial growth factor) ใช้เพื่อต่อต้านการเจริญเติบโตของหลอดเลือดที่ผิดปกติและรั่ว โดยจำเป็นต้องฉีดเข้าที่หลังตา Caldwells เป็นผู้เขียนร่วมที่สอดคล้องกันในเอกสารใหม่สองฉบับ Dr. Abdelrahman Y. Fouda อดีตเพื่อนดุษฎีบัณฑิตของ Ruth Caldwell ซึ่งปัจจุบันเป็นคณาจารย์ของ University of Arkansas for Medical Sciences College of Medicine เป็นผู้เขียนคนแรกในรายงานCell Death and Disease Dr. Ammar A. Abdelrahman, postdoc ในห้องทดลองของ William Caldwell เป็นผู้เขียนคนแรกในกระดาษCells ทีมวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นแล้วว่าการให้ยา pegylated A1 ช่วยเพิ่มการป้องกันการบาดเจ็บจากการขาดเลือด/การกลับเป็นซ้ำ เมื่อสูญเสียออกซิเจนไปในระยะเวลาจำกัด เช่น การบาดเจ็บจากมีด จากนั้นเลือดก็จะกลับคืนมา ในการบาดเจ็บของเส้นประสาทตาที่สำคัญ และตามด้วยโรคหลอดเลือดสมองตีบ ซึ่งเป็นโรคหลอดเลือดสมองที่พบได้บ่อยที่สุด โดยลิ่มเลือดจะไปตัดเลือดและออกซิเจนที่ไปเลี้ยงสมองบางส่วน