Portugalscy naukowcy odkryli nowy mechanizm powstawania naczyń krwionośnych
Portugalscy naukowcy odkryli nowy mechanizm powstawania naczyń krwionośnych i gojenia się ran. Wyniki ich badań, dzięki którym istnieje szansa na znaczący postęp w leczeniu ran przewlekłych, opublikowano w internetowym magazynie PLoS One. Rany przewlekłe, występujące między innymi u cukrzyków, są trudne w leczeniu i goją się bardzo długo. W niektórych przypadkach, takich jak na przykład tzw. stopa cukrzycowa, rany nie goją się w ogóle i konieczna może być amputacja kończyny. Powstawanie nowych naczyń krwionośnych stanowi podstawę procesu gojenia się skóry, ponieważ umożliwia przenoszenie do miejsca rany tlenu, substancji odżywczych i protein o właściwościach przeciwzapalnych. Ta nowa wiedza na temat powstawania naczyń krwionośnych ma zatem ogromne znaczenie dla rozwoju metod leczenia ran. Komórki śródbłonka pokrywające cały układ krwionośny, od serca do naczyń włoskowatych, są też odpowiedzialne za tworzenie nowych naczyń krwionośnych. W miejscach, w których naczynia krwionośne są odbudowywane lub tworzone od nowa, na przykład w ranach, komórki śródbłonka są pobudzane do działania przez pochodzące ze szpiku kostnego prekursorowe komórki naczyniowe (BM-PC). Przez ostatnie dziesięć lat komórki BM-PC były przedmiotem intensywnych badań, jednak naukowcom nie udawało się określić dokładnego mechanizmu ich wpływu na gojenie się ran. Szukając dokładnej odpowiedzi na pytanie, jak BM-PC komunikują się z komórkami budującymi naczynia krwionośne w miejscach ran, portugalscy naukowcy przyglądali się elementom składowym ścieżki sygnałowej Notch. Ścieżka Notch ma swój udział w procesie powstawania komórek śródbłonka, zwłaszcza w zarodkach, guzach nowotworowych i podczas gojenia się ran. Portugalski zespół potwierdził, że ścieżka ta jest niezbędna do odbudowy naczyń krwionośnych, i odkrył, że reguluje ona zdolność komórek BM-PC do stymulowania formacji nowych naczyń krwionośnych. "Wiedzieliśmy, że komórki śródbłonka są pobudzane przez komórki powstające w szpiku kostnym" - powiedział Francisco Caiado, doktorant w portugalskim instytucie naukowym Gulbenkian Institute of Science i główny autor tego badania. "Teraz wykazaliśmy, że właściwy bodziec wytwarzany jest za pośrednictwem proteiny Notch, wykrytej na komórkach pochodzących ze szpiku kostnego. Po aktywacji, proteina Notch pobudza przywieranie komórek prekursorowych do rany, gdzie pobudzają one komórki śródbłonka do budowy nowych naczyń krwionośnych". Aby sprawdzić, czy ścieżka Notch rzeczywiście spełnia rolę w procesie komunikacji pomiędzy komórkami BM-PC a komórkami śródbłonka podczas gojenia się rany, naukowcy zablokowali aktywność tej ścieżki w komórkach BM-PC in vitro i czekali na skutki. Okazało się, że formacja docelowego genu BM-PC została ograniczona, podobnie jak produkcja komórek śródbłonka oraz zdolność komórek prekursorowych do przywierania do rany. Następnie naukowcy zwiększyli aktywność ścieżki Notch w innej próbce i zaobserwowali odwrotny skutek. Kolejnym etapem było zbadanie u zwierząt wpływu elementów składowych ścieżki Notch na proces powstawania naczyń krwionośnych i zdolność komórek BM-PC do stymulowania gojenia się ran. Tutaj naukowcy odkryli, że wstrzyknięcie zwykłych komórek BM-PC zranionym myszom prowadziło do zwiększenia produkcji naczyń krwionośnych w miejscu rany, podczas gdy wstrzyknięcie komórek BM-PC z zablokowaną ścieżką Notch w żaden sposób nie wspomagało gojenia. Stwierdzili zatem, że gojenie się ran było stymulowane przez aktywację ścieżki sygnałowej Notch w komórkach BM-PC. Nieskuteczne gojenie się ran to poważny problem medyczny, zwłaszcza jeśli pojawia się u cukrzyków i pacjentów z chorobliwą otyłością, u których występują rany przewlekłe. Dotychczas uważano, że przyczyną jest albo ograniczenie zdolności produkowania naczyń krwionośnych w reakcji na uraz ciała, albo jakiegoś rodzaju zaburzenie czynności komórek pochodzących ze szpiku, które wytwarzają naczynia krwionośne. Autorzy badania sugerują możliwość wykorzystania ścieżki Notch na komórkach BM-PC do pobudzania zdolności tych komórek do gojenia. Wniosek ten ma ogromne znaczenie dla rozwoju nowych metod leczenia ran przewlekłych i powikłań w postaci opóźnionego gojenia ran.
Kraje
Portugalia