Флуоресцирующий зонд обнаруживает сердечно-сосудистые заболевания на ранних стадиях

Ученые разработали зонд с флуоресцентными молекулами, который светится ярче в присутствии ферментов, связанных с сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Атеросклероз, который сопровождается накоплением отложения в виде бляшек, и сопутствующие болезни сердца и сосудов остаются одной из главных причин смерти людей в большинстве стран мира, согласно статистике ВОЗ. Как правило, развитие болезни начинается со скопления холестерина на стенках сосудов. Спустя время это приводит к их утолщению, накоплению в них кальция и потере гибкости.

Накопление отложений в артериях является ключевым фактором развития сердечно-сосудистых заболеваний и в частности инсульта, что, в свою очередь, является основной причиной смертности на Западе. Одним из способов, с помощью которого состояние может поставить под угрозу здоровье человека, является то, что бляшка фактически отрывается от стенок артерии, вызывая тромбоэмболию. В результате нарушается кровоток, что приводит к хроническим заболеваниям или инсульту.

Ученые из Имперского колледжа Лондона создали светящийся зонд, который реагирует на гемоксигеназу-1 (HO-1). Этот фермент вырабатывается в больших количествах по мере развития атеросклероза. Зонд состоит из двух отсеков, которые переносят флуоресцентные молекулы между собой — один компонент «донорный», а другой — «акцепторный».

Напомним, донорно-акцепторное взаимодействие — перенос заряда между молекулами донора и акцептора без образования между ними химической связи (обменный механизм).

Когда зонд входит в контакт с HO-1, фермент разрывает связь, соединяющую эти два отсека. В итоге флуоресцентные молекулы накапливаются в донорском отсеке. Это значит, что зонд светится в шесть раз ярче в присутствии HO-1. Лабораторные исследования с использованием модифицированных клеток E. Coli подтвердило работоспособность зонда и всей системы в целом. При этом изменение флуоресценции ученые обнаружили с помощью простой спектроскопии.

Современные методы обнаружения IPH основаны на методах визуализации в больницах, которые требуют больших затрат времени и средств, объясняют авторы разработки. Использование нового теста ускорит лечение и улучшит результаты для пациентов, страдающих атеросклерозом. Зонды также обеспечат анализ в реальном времени основных биологических процессов, участвующих в сосудистых заболеваниях.

Автор: Анастасия Никифорова
Источник: https://hightech.fm/2021/05/07/cardiovascular-trouble