Новое исследование, проведенное учеными из Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute (SBP), идентифицирует сигнальный путь, который важен для ангиогенеза, роста новых кровеносных сосудов из ранее существовавших сосудов. Результаты, опубликованные в Nature Communications, могут улучшить текущие стратегии улучшения кровотока в ишемической ткани, например, при атеросклерозе и заболеваниях периферических сосудов, связанных с диабетом.
"Наши исследования показывают, что для формирования полнофункциональных кровеносных сосудов требуется активация протеинкиназы Akt белком, называемым R-Ras, и этот механизм необходим для образования внутренней структуры или просвета кровеносного сосуда." говорит Масанобу Комацу, Ph.D., доцент кампуса SBP на озере Нона. "Результаты важны, потому что они проливают новый свет на биологический процесс, необходимый для увеличения кровотока в ишемизированных тканях."
Предыдущие усилия по лечению ишемии путем создания новых кровеносных сосудов были сосредоточены на доставке ангиогенных факторов роста, таких как фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), к участкам ишемии. Но все эти исследования, в том числе более 25 клинических испытаний фазы II и III, не принесли значительной пользы пациентам.
Исследовательская группа Komatsu использовала комбинацию трехмерной клеточной культуры и живой ткани, чтобы показать, что VEGF способствует васкуляризации, но сформированные сосудистые структуры хаотичны, нестабильны и нефункциональны. "Функциональные сосуды должны иметь просвет; отверстие в виде трубы, которое позволяет насыщенной кислородом крови и питательным веществам перемещаться по телу," объясняет Komatsu, "и сам по себе VEGF не может полностью поддерживать формирование такой сосудистой структуры."
"Создание новых кровеносных сосудов похоже на рост деревьев; ростки развиваются из существующих сосудов, а затем разветвляются все дальше и дальше, чтобы восстановить кровеносную систему, – говорит Фангфей Ли, доктор философии.D., научный сотрудник лаборатории Komatsu и ведущий автор статьи. "Это исследование показывает, что есть отдельные шаги и сигналы, которые контролируют процесс.
"Во-первых, VEGF активирует Akt, чтобы стимулировать рост эндотелиальных клеток. Затем R-Ras активирует Akt, чтобы вызвать образование просвета," объясняет Ли. "Второй этап, связанный с активацией Akt с помощью R-Ras, стабилизирует цитоскелет микротрубочек в эндотелиальных клетках, создавая устойчивую архитектуру, которая способствует формированию просвета," объясняет Ли.
"Мы предполагаем, что активация передачи сигналов Akt VEGF и R-Ras комплементарны друг другу, оба необходимы для создания полностью функциональных кровеносных сосудов для восстановления ишемической ткани," говорит Komatsu. "Наш следующий шаг – работать над продвижением комбинированной передачи сигналов Akt в клинических исследованиях; побуждение к активации R-Ras посредством генной терапии или фармакологически параллельно с терапией VEGF," говорит Komatsu.
Джунко Савада, штатный научный сотрудник лаборатории Komatsu, был соавтором этого исследования.