В здоровом теле есть идеальный баланс артерий, капилляров и вен, которые позволяют крови достигать каждой клетки тела и образуют так называемое «сосудистое дерево». Новые кровеносные сосуды образованы эндотелиальными клетками, которые обычно покрывают внутреннюю часть кровеносных сосудов и которые организуются в трубки и созревают вместе с другими клетками в артерии, капилляры или вены.
На протяжении всей жизни сосудистое дерево должно приспосабливать свои ветви к меняющимся потребностям тканей тела, например, во время роста, наращивания мышц или заживления ран. Однако существуют заболевания, которые влияют на эндотелиальные клетки таким образом, что нарушает баланс сосудистого дерева, что обостряет болезнь и часто вызывает кровотечение.
Например, при раке известно, что сосуды протекают и между артериями и венами образуются прямые шунты, препятствующие попаданию лекарств в опухоль.Чтобы понять, как создаются артерии, вены и капилляры и как этот процесс нарушается при наличии заболевания, исследователи изучили нормальное сосудистое образование и унаследованную болезнь Ослера-Вебера-Ренду (HHT), которая характеризуется сосудистой мальформацией и патологией. повторное кровотечение с повышенным риском инсульта.
Включая и выключая сигналы в эндотелиальных клетках мышей, подвергшихся генетическим манипуляциям, исследователи могли описать, как белок эндоглин контролирует формирование сосудов и пороки развития. Они обнаружили, что белок действует как датчик, который определяет кровоток и приказывает эндотелиальным клеткам организовываться в вены, капилляры или артерии по мере необходимости. Клетки, в которых отсутствовал белок, были менее способны формировать артерии.
Исследователи также смогли уменьшить пороки развития сосудов у мышей, подвергшихся генетическим манипуляциям.«Наши открытия способствуют пониманию фундаментальных биологических процессов, которые объясняют, как формируется сосудистое дерево и что вызывает сосудистые мальформации», — говорит Ларс Якобссон, доцент кафедры медицинской биохимии и биофизики Каролинского института. «Препараты с эффектом, аналогичным одному из тех, что мы тестировали, в настоящее время используются для лечения пациентов с наследственной сосудистой мальформацией, но все еще проходят оценку.
Теперь у нас есть еще один кандидат и более детальное представление о том, как он работает. Теперь мы находимся в лучшем положении. для контроля образования и деформации кровеносных сосудов и, следовательно, их функции, что в конечном итоге может привести к более эффективному лечению ряда заболеваний ».
Исследователи из Каролинского института также внесли свой вклад в параллельное исследование, опубликованное в том же выпуске журнала Nature Cell Biology, в котором описывается, как кровоток влияет на размер эндотелиальных клеток, что, в свою очередь, влияет на идентичность сосудов и пороки развития.