Исследователи из Уппсальского университета впервые раскрыли механизм формирования новых кровеносных сосудов и показали важность этого механизма для выживания эмбриона и функционирования органов. Результаты могут быть разработаны для контроля образования новых кровеносных сосудов при различных заболеваниях. Новое исследование опубликовано в журнале EMBO Reports.
Наличие здоровой сети кровеносных сосудов, доставляющих кислород и питательные вещества к тканям, необходимо для выживания. Кровеносные сосуды выстланы клетками, называемыми эндотелиальными клетками, которые необходимы для формирования полого сосуда, по которому кровь направляется ко всем тканям.
Исследовательская группа Лены Клэссон-Уэлш раскрыла механизм образования новых эндотелиальных клеток в результате деления существующих клеток. Утрата этого механизма, в результате чего слишком мало кровеносных сосудов, может привести к смерти во время развития эмбриона из-за недостаточного поступления кислорода в мозг. В других случаях меньшее количество кровеносных сосудов нарушает функцию органов после рождения.
Интересно, что важность этого механизма зависит от генетического состава человека. В некоторых генетических дизайнах эффект наблюдается только во время развития эмбриона, в то время как в других генетических дизайнах эффект проявляется только после рождения.
"Мы были очень удивлены, обнаружив важность генетики в управлении механизмом деления эндотелиальных клеток. Некоторые типы мышей не выживают в процессе развития эмбриона, в то время как другие выживут, но после рождения покажут дефекты," говорит Кьяра Тестини, первый автор исследования, которое представляло собой командный проект, возглавляемый Леной Клаэссон-Уэлш на кафедре иммунологии, генетики и патологии Упсальского университета.
Белок, называемый фактором роста эндотелия сосудов (VEGF), давно признан главным регулятором эндотелиальных клеток. Известно, что эти клетки заставляют делиться и размножаться, влияя на активность ядра клетки. Как именно это контролируется, ускользает от объяснения. Однако в настоящем исследовании исследователи демонстрируют участие одной аминокислоты в рецепторном белке VEGFR2, который связывает VEGF на эндотелиальных клетках.
Авторы разработали эксперименты с использованием мышей, которым не хватало рассматриваемой аминокислоты в белке VEGFR2. У этих мышей, у которых было все необходимое, чтобы новые кровеносные сосуды ожидали поступления определенной аминокислоты, клетки больше не могли посылать сигналы ядру, чтобы вызвать деление клеток.
"То, что такой важный механизм, как образование новых кровеносных сосудов, контролируется одной аминокислотой, было действительно неожиданным, и нам приходилось проверять результаты снова и снова, используя различные методы. Мы надеемся, что эти новые открытия могут быть использованы для управления образованием эндотелиальных клеток, чтобы сделать больше или меньше кровеносных сосудов зависимыми от необходимости," говорит Лена Клаэссон-Уэлш, профессор кафедры иммунологии, генетики и патологии Упсальского университета, Швеция.