Xơ vữa động mạch: Có thể có thời gian tốt nhất trong ngày để dùng thuốc không?
Lần đầu tiên, các nhà khoa học phát hiện ra rằng nhịp sinh học ảnh hưởng đến sinh học của chứng xơ vữa động mạch, đây là một tình trạng có thể dẫn đến đau tim và đột quỵ do động mạch bị tắc nghẽn.
Các nhà nghiên cứu từ Đại học Ludwig Maximilian (LMU) ở Munich, Đức cho rằng điều này có nghĩa là có thể có thời điểm tốt nhất trong ngày để những người đang điều trị chứng xơ vữa động mạch có thể dùng thuốc.
“Nghiên cứu của chúng tôi”, tác giả cao cấp Oliver Söhnlein, giáo sư tại Viện Phòng chống Tim mạch của LMU, lưu ý, “cho thấy cách các mô hình sinh học có thể được sử dụng để can thiệp điều trị theo thời gian có thể với tác dụng phụ thấp hơn và hiệu quả cao hơn.”
Ông và các đồng nghiệp của mình báo cáo những phát hiện của họ trong một bài báo hiện đã được xuất bản trên tạp chí Trao đổi chất tế bào.
Xơ vữa động mạch và nhịp sinh học
Xơ vữa động mạch là tình trạng chất béo tích tụ bên trong động mạch và dần dần khiến chúng trở nên cứng và hẹp lại. Những chất lắng đọng này được gọi là mảng, và chúng được tạo ra từ các phân tử chất béo, cholesterol, canxi và các chất khác trong máu.
Chúng hình thành từ từ trong nhiều năm - thậm chí nhiều thập kỷ - hạn chế dòng chảy của máu giàu oxy và chất dinh dưỡng đến mức gây ra bệnh tim, đau tim, đột quỵ và đôi khi tử vong.
Nhịp điệu tuần hoàn là các mô hình sinh học và hành vi tuân theo một chu kỳ khoảng 24 giờ. Chúng có thể được quan sát thấy ở gần như tất cả các sinh vật sống, từ tế bào và vi khuẩn đến thực vật và động vật. Các nhà khoa học thậm chí đã quan sát chúng trong các tế bào được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm.
Việc kiểm soát và thời gian của nhịp sinh học được quy định bởi các gen đồng hồ hướng dẫn các tế bào cách tạo ra các protein chạy đồng hồ sinh học của chúng. Nhiều đồng hồ sinh học của cơ thể được giữ đồng bộ bởi một đồng hồ chính trong não.
Các mô hình tuần hoàn và biểu đồ thời gian
Ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy đồng hồ sinh học có mối liên hệ chặt chẽ với hệ tim mạch. Các ví dụ nổi tiếng về điều này bao gồm nhịp tim và huyết áp, được biết là thay đổi theo thời gian trong ngày.
Các mô hình tuần hoàn cũng đã được quan sát thấy trong sinh học của mô mạch máu, sự hình thành các tiểu cầu và sự khởi đầu của rối loạn nhịp tim, đau tim, đột quỵ và các bệnh tim mạch khác. Cũng có bằng chứng cho thấy việc gián đoạn nhịp sinh học có thể là một yếu tố nguy cơ của các bệnh như vậy.
Do nhịp sinh học có mối liên hệ mật thiết với các quá trình sinh học, nên sẽ hợp lý khi cho rằng nó cũng ảnh hưởng đến hiệu quả của thuốc.
Tuy nhiên, bất chấp nhiều thập kỷ nghiên cứu về đồng hồ sinh học, nhịp sinh học “hiếm khi được các bác sĩ lâm sàng, nhà phát triển thuốc hoặc cơ quan quản lý xem xét”.
Nghiên cứu mới liên quan đến lĩnh vực chronopharmacology, trong đó các nhà khoa học đang ngày càng kiểm tra ảnh hưởng của nhịp sinh học đối với phản ứng sinh học với thuốc.
Mô hình tuyển dụng tế bào miễn dịch là theo chu kỳ sinh học
Giáo sư Söhnlein và nhóm của ông tại LMU nghiên cứu sinh học của chứng xơ vữa động mạch ở cấp độ phân tử. Họ giải thích rằng khi bệnh tiến triển, các tế bào miễn dịch tập trung tại các vị trí mà mảng bám tích tụ.
Các tế bào miễn dịch này gửi tín hiệu thu hút các tế bào khác cố gắng giải quyết thiệt hại, nhưng cuối cùng, cơ chế sửa chữa miễn dịch bị phá vỡ và viêm nhiễm bắt đầu.
Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu lưu ý rằng mặc dù chứng viêm có thể mất nhiều năm để phát triển, nhưng mô hình “tuyển dụng” các tế bào miễn dịch đằng sau chứng viêm lại tuân theo một nhịp sinh học. Họ đã xác nhận điều này bằng cách quan sát những con chuột bị xơ vữa động mạch.
Họ phát hiện ra rằng có những thời điểm trong ngày, số lượng bạch cầu đến vị trí viêm tăng gấp ba lần.
Nhóm nghiên cứu cũng nhận thấy rằng đỉnh điểm hoạt động của tế bào miễn dịch trong các mảng xơ vữa động mạch xảy ra trong 12 giờ lệch pha với việc tuyển dụng các tế bào bạch cầu vào "vi tuần hoàn" của các mạch máu nhỏ.
Giáo sư Söhnlein giải thích: “Việc tuyển dụng các tế bào bạch cầu trong vi tuần hoàn là rất quan trọng đối với các bệnh nhiễm trùng cấp tính như nhiễm trùng phổi hoặc bàng quang.
Ý nghĩa đối với thời gian sử dụng thuốc
Sự thay đổi 12 giờ này có thể rất hữu ích theo quan điểm điều trị. Thuốc nên được sử dụng để nó ngừng tuyển dụng các tế bào miễn dịch tại vị trí viêm do xơ vữa động mạch, nhưng không phải tại các vị trí mà chúng cần thiết cho vi tuần hoàn. Việc đưa ra vào “đúng thời điểm” có thể đảm bảo điều này không?
Nhóm nghiên cứu đã chỉ ra rằng điều này có thể hoạt động bằng cách thử nghiệm nó trong một mô hình về giai đoạn đầu của chứng xơ vữa động mạch.
Đầu tiên, các nhà khoa học xác định được con đường phân tử thu nhận các tế bào bạch cầu. Sau đó, họ chỉ ra rằng việc ngăn chặn nó trong “giai đoạn hoạt động” của sự di chuyển tế bào bạch cầu đến các vị trí xơ vữa động mạch không ảnh hưởng đến sự di chuyển của vi tuần hoàn.
“Vào những thời điểm nhất định trong ngày, số lượng bạch cầu di chuyển đến trung tâm viêm động mạch nhiều gấp ba lần so với những thời điểm khác”.
Giáo sư Oliver Söhnlein
