Какво кара кръвоносните съдове да растат? – Преглед на Евразия

Кръвоносните съдове преминават през цялото човешко тяло и гарантират, че нашите органи получават всички хранителни вещества и кислород, от които се нуждаят. Ако тези фино изтъкани мрежи спрат да работят както трябва, рискуваме да развием болести. Докато свързаните с възрастта сърдечно-съдови състояния често причиняват атрофия на съдовете, злокачествените тумори се характеризират с прекомерен растеж на неправилно насочени съдове. Влажната макулна дегенерация също се свързва с поникването на нови кръвоносни съдове на грешното място. В най-лошия случай състоянието може да причини слепота.

Отварящо устройство за хранителни вещества

„За да ни помогнем да разработим целеви терапии за тези видове заболявания, ние искаме да разберем как точно растежът на нови кръвоносни съдове – процес, наречен ангиогенеза – се регулира в тялото“, казва Потенте, който е професор по транслационна съдова биомедицина в Берлинския институт по здравеопазване в Шарите (BIH) и гост изследовател в Центъра за молекулярна медицина Макс Делбрюк в Асоциацията на Хелмхолц (MDC). Неговата лаборатория за ангиогенеза и метаболизъм е част от Берлинския център за транслационна съдова биомедицина, интердисциплинарно съоръжение, което е съвместна фокусна област на BIH, Charité – Universitätsmedizin Berlin и MDC.

Потенте и неговият международен екип постигнаха известен напредък: Писане Природен метаболизъм, изследователите съобщават, че два протеина, наречени YAP и TAZ, играят решаваща роля в позволяването на съдовете да поникнат, дори при трудни метаболитни условия. Протеините са част от сигналния път на хипопотамите, който регулира растежа и размера на органите в почти всички живи същества. “Ако тези две молекули са активни в клетките на вътрешната стена на съдовете – ендотела – те четат гени, които водят до повишен растеж на определени повърхностни транспортери”, казва Потенте. “Те позволяват на клетките на съдовете да абсорбират повече хранителни вещества, които са важни за растежа и клетъчното делене.” YAP и TAZ, които и двете функционират по подобен начин, следователно действат като един вид отварящи врати.

„Това повишено усвояване на хранителни вещества води до активиране на друг протеин, наречен mTOR“, казва Потенте. mTOR е важна контролна точка в клетките, която задейства растежа и клетъчното делене. „Това позволява на нови мрежи от кръвоносни съдове да се разширяват“, обяснява той. Екипът обаче все още не знае кои сигнали регулират активността на YAP и TAZ в ендотелните клетки.

Прозрения от ретината на мишката

Водещият автор на изследването е Dr. Ю Тинг Онг от Института Макс Планк за изследване на сърцето и белите дробове в Бад Наухайм в Западна Германия. Преди да се премести в Берлин, Потенте ръководи лаборатория там. В доклада участва и професор Холгер Герхард, ръководител на лабораторията по интегративна съдова биология в MDC, който работи в съседство с Potente в сградата Käthe Beutler в Берлин-Бух. „Заедно открихме механизъм, който позволява на кръвоносните съдове да приведат растежа си в съответствие със ситуацията в заобикалящата ги среда“, казва Герхард. “Механизмът спира деленето на ендотелните клетки, ако метаболитните ресурси, необходими за процеса, не са там.”

Резултатите са базирани на експерименти с мишки. Ретината на мишката е идеален модел за изследване на развитието на кръвоносните съдове. „Използвайки генетично модифицирани миши линии, ние показахме как ендотелните клетки, които не произвеждат YAP и TAZ, почти никога не се делят“, казва Потенте. “Това инхибира растежа на съдовете при мишките.” Протеинът TAZ играе особено важна роля в този процес, докато YAP е решаващият фактор в повечето други типове клетки.

Важна молекулярна машина

„Тъй като в тъкани с лошо кръвоснабдяване често се образуват нови кръвоносни съдове, ендотелните клетки трябва да могат да растат при най-трудните метаболитни условия“, казва Потенте. “Ето защо е толкова важно тези клетки да имат молекулярна машина, която разпознава и реагира на фините промени в извънклетъчната среда.”

Заедно със своите екипи, Potente и Gerhardt сега искат да проучат каква част от механизма – който те описаха по време на развитието на тъканите – също участва в процесите на регенерация и възстановяване, които разчитат в голяма степен на кръвоносните съдове. „Най-вече сме заинтересовани да разберем дали и, ако е уместно, как неизправностите в този сигнален път могат да причинят съдови заболявания при хората“, казва Потенте.