Исследование обнаруживает клеточные процессы, контролирующие формирование лимфатических клапанов

Лимфедема, возникающая в результате повреждения лимфатической системы, может быть изнурительным заболеванием, при котором избыток богатой белком жидкости (лимфы) скапливается в мягких тканях и вызывает отек – чаще всего в руках или ногах. Тяжесть симптомов варьируется, но хронический отек может привести к боли, утолщению кожи, обезображиванию, потере подвижности пораженных конечностей и рецидивирующим инфекциям.

В то время как лимфедему можно лечить с помощью массажного и компрессионного белья или электронных насосов в форме рукавов, не существует лечения для устранения его основной причины: ненормального накопления лимфатической жидкости, которая расширяет ткань, как губка, пропитанная водой.

Теперь исследование модели на мышах, проведенное Медицинским колледжем Морсани Университета Южной Флориды (USF Health), выявило новые клеточные процессы, контролирующие развитие мелких клапанов внутри лимфатических сосудов, которые предотвращают обратный ток лимфы обратно в ткани. Односторонние клапаны работают с мышцами, помогая продвигать лимфатическую жидкость по телу и регулировать поток. Новые результаты предполагают, что нацеливание на сигнальные пути, участвующие в создании и поддержании лимфатических клапанов, однажды может стать жизнеспособной терапией для пациентов, справляющихся с лимфедемой.

Исследование было опубликовано онлайн в августе. 27 в отчетах по ячейкам.

"Мы знали, что лимфоток необходим для того, чтобы клапаны формировались и функционировали на протяжении всей жизни, но мы не знали, как эндотелиальные клетки, составляющие внутреннюю выстилку лимфатических сосудов, могут «ощущать» поток," сказал старший автор Джошуа Скаллан, доктор философии.D., доцент кафедры молекулярной фармакологии и физиологии USF Health. "Это исследование является первым, кто идентифицирует сигнальные пути, с помощью которых клетки воспринимают механику потока и реагируют на него, чтобы поддерживать эффективную работу клапанов, чтобы лимфатическая жидкость продолжала двигаться вперед."

Лимфатическая система кровообращения – параллельная кровеносным сосудам система – представляет собой обширную дренажную сеть, которая действует как проводник для иммунных клеток (например, лимфоцитов) и помогает защитить организм от инфекций. Одна из его основных задач – удалить лишнюю жидкость (в основном воду, содержащую белки, липиды и другие вещества), которая постоянно просачивается из крошечных кровеносных сосудов в окружающие ткани прямо под кожей. Скаллан сказал.

Лимфатические сосуды, которые переносят лимфу по телу, собирают вытекшую жидкость (до 12 литров в день) и транспортируют ее от тканей. Эта лимфатическая жидкость проверяется и фильтруется на наличие бактерий, вирусов и других вредных веществ лимфатическими узлами, сгруппированными в различных областях тела, и в конечном итоге возвращается в систему кровообращения через вены на шее. Если прямой ток лимфы заблокирован или нарушен, жидкость не вытекает из тканей и приводит к заболеванию, известному как лимфедема.

В серии экспериментов исследователи использовали "условный нокаут" модель мыши, разработанная в Dr. Лаборатория Скаллана, в которой производство соединительного белка VE-кадгерина было инактивировано в лимфатических сосудах. Ген VE-кадгерина, расположенный там, где соединяются соседние клетки, выстилающие лимфатические сосуды, был удален у мышей как до, так и после рождения.

Среди основных результатов доклинического исследования, подробно описанных в Cell Reports:

  • Делеция VE-кадгерина препятствовала формированию лимфатических клапанов у эмбриональных мышей и вызывала распад клапанов, уже развившихся у постнатальных мышей. Это указывает на то, что белок необходим лимфатическим клапанам для формирования, созревания и поддержания нормального движения лимфатической жидкости от тканей.
  • Стимуляция двух разных сигнальных путей, зависящих от активации VE-кадгерина – β-катенина и AKT, – частично спасла потерю клапанов.
  • Было показано, что сигнальный путь AKT способствует росту новых клапанов у нормальных здоровых мышей.
  • "Наши данные объясняют, как силы жидкости на мембране лимфатических эндотелиальных клеток регулируют гены, контролирующие формирование и поддержание клапана," Доктор. Скаллан и его коллеги-авторы исследования пришли к выводу, что. "Необходимы дальнейшие исследования для изучения сигнального пути AKT для определения терапевтических целей, которые могут безопасно улучшить формирование клапана у пациентов с лимфедемой."

    Миллионы людей во всем мире страдают от лимфедемы, преимущественно в тропических и субтропических регионах, где филяриатоз (паразитарная инфекция) распространен. В U.S. и в большинстве других развитых стран приобретенная (вторичная) лимфедема чаще всего вызывается лечением рака груди: хирургическим удалением лимфатических узлов или лучевой терапией. Наследственная (первичная) лимфедема, вызванная дефектом лимфатических сосудов при рождении, встречается редко.