Влияние вдыхания угарного газа на функцию кровеносных сосудов

Угарный газ (СО) представляет собой эндогенно продуцируемый газ, который играет важную физиологическую роль в кровообращении. Традиционно считающийся ядовитым газом, вызывающим тканевую гипоксию, СО, вырабатываемый сосудистыми клетками как побочный продукт катаболизма гема, также регулирует кровоток, подавляя вазомоторный тонус, пролиферацию гладкомышечных клеток и агрегацию тромбоцитов. Считается, что эти сосудистые эффекты опосредованы циклическим гуанозинмонофосфатом (цГМФ), поскольку как клинические наблюдения, так и экспериментальные данные свидетельствуют о том, что СО, как и оксид азота, представляет собой зависимый от цГМФ вазодилататор. Лекарства, которые усиливают эндогенную выработку CO гемоксигеназой, такие как молекулы, высвобождающие CO (CORM), разрабатываются для лечения нескольких сосудистых заболеваний.

Токсичность угарного газа зависит от дозы и продолжительности воздействия. Исследования показали, что вдыхание CO смертельно токсично при концентрации 800 частей на миллион (ppm) или 0,08% в воздухе. Исследования также показали, что вдыхание CO в низких дозах (<250 ppm) обеспечивает защиту от воспаления и ишемического повреждения сердца, печени и почек. Согласно недавнему исследованию, опубликованному в журнале Nature, повторное воздействие 250 ppm CO в течение 1 часа подавляет экспериментальный атеросклероз с помощью цГМФ-зависимого процесса у крыс. Другие исследования также продемонстрировали, что экзогенный СО вызывает цГМФ-зависимую вазодилатацию в изолированных сосудистых кольцах, а у интактных животных может усиливать вазодилатацию, зависимую от оксида азота.

Первоначальные исследования, проведенные нашей группой, позволили нам обнаружить, что у молодых здоровых курильщиков кальяна курение кальяна является мощным острым стимулом для увеличения, а не нарушения эндотелиальной функции, измеряемой с помощью дилатации, опосредованной потоком плечевой артерии (FMD). Данные указывают на ключевую механистическую роль одного или нескольких продуктов сгорания древесного угля в усилении эндотелиальной функции: когда сжигание древесного угля было заменено более здоровым электронным источником тепла («электронный уголь»), ящур резко ухудшился, как и в случае с сигаретами, и почти все другие известные табачные изделия, включая электронные сигареты. Интересно, что повышение уровня CO после того, как наши испытуемые курили кальянный табак, нагретый на углях, было примерно в 10 раз выше, чем после курения сигареты (25 + 11 против 3 + 2 частей на миллион). В литературе о табаке приводятся доказательства того, что повторное воздействие СО при курении сигарет связано со сниженным риском преэклампсии (связанной с патологической вазоконстрикцией) у беременных женщин по сравнению как с некурящими, так и с потребителями бездымного табака (нюхательного табака), который не вызывает КО.

Недавно опубликованные исследования нашей группы показали, что продолжительное вдыхание CO здоровыми курильщиками для достижения среднего уровня карбоксигемоглобина 5+1% (что эквивалентно предлагаемым нами уровням CO в выдыхаемом воздухе 35 частей на миллион) не оказывает существенного влияния на артериальное давление, частоту сердечных сокращений, показатели плазмы крови. катехоламины, агрегация тромбоцитов или С-реактивный белок, маркер воспаления. Влияние низких уровней CO на эндотелиальную функцию человека еще предстоит определить.

Взятые вместе все имеющиеся данные, настоящая заявка направлена ​​на исследование острых эффектов вдыхания очень низких доз CO, чтобы воспроизвести уровни, полученные при курении кальяна, на функцию периферических сосудов у людей. исследователи предполагают, что CO является ключевым продуктом сгорания древесного угля в дыме кальяна, который усиливает функцию эндотелия, тем самым маскируя нарушения, наблюдаемые с токсикантами табака для кальяна. Преимущество этой поправки выходит за рамки этого проекта, особенно если показано, что вдыхание CO в очень низких дозах, нетоксичные уровни снижают риск сердечно-сосудистых заболеваний и улучшают функцию эндотелия.