_ Codul molecular stimulează celulele pionier să construirea vaselor de sânge în organism

Bolile cardiovasculare, inclusiv accidentul vascular cerebral și infarctul miocardic, sunt principalele cauze de mortalitate la nivel mondial, producând peste 18 milioane de decese pe an. O echipă de cercetători KIT a identificat acum un nou tip de celule în vasele de sânge responsabil pentru creșterea vasculară.

Această descoperire poate permite noi strategii terapeutice pentru a trata bolile cardiovasculare ischemice, adică bolile cauzate de reducerea sau reducerea flux sanguin absent. Studiul este publicat în revista Nature Communications.

O rețea mare de vase de sânge distribuie sângele peste organe și, prin urmare, asigură că celulele active sunt furnizate cu suficient oxigen și substanțe nutritive pentru a funcționa și pentru a menține bătăile inimii și creierul. activități de exemplu. Ocluzia vaselor de sânge și compromiterea livrării de oxigen pot provoca moartea celulelor neuronale sau cardiace, culminând cu accident vascular cerebral sau atac de cord.

Revascularizarea, adică restabilirea perfuziei vasculare și promovarea regenerării tisulare, necesită vase de sânge funcționale, dar cum să se facă eficient. revascularizarea organelor este încă o întrebare clinică nerezolvată.

Deoarece fiecare organ îndeplinește o funcție fiziologică diferită, modelele de ramificare vasculară diferă în funcție de organ. Modul în care se dezvoltă astfel de structuri vasculare unice, așa-numitele organo-tipice, a fost mult timp un mister.

Din punct de vedere terapeutic, se crede că înțelegerea controlului molecular specific de organ al creșterii și modelării vasculare. ar putea deschide porțile pentru dezvoltarea strategiilor personalizate de medicină pentru combaterea bolilor cardiovasculare și neurodegenerative și a cancerului.

Oamenii de știință din KIT condus de profesorul Ferdinand le Noble, șeful Departamentului de Biologie celulară și a dezvoltării și director al Departamentului de zoologie. Institutul KIT, au descoperit acum că un element crucial care contribuie la variabilitatea dependentă de organ în ramificarea vasculară implică activarea unui nou tip de celule vasculare pe care l-au inventat celula L-tip endotelială sau celulă pionier. Celulele pionier se află în interiorul stratului interior care căptușește sistemul vascular, așa-numitul endoteliu.

Folosind tehnici de imagistică de vârf, oamenii de știință au descoperit că celulele pionier se mișcă în interiorul peretelui vasului. Odată ce intră în contact cu semnale specifice produse de celulele din organul înconjurător, celulele pionier încep să facă noi vase de sânge. Pentru a elucida care celule produc astfel de semnale și modul în care aceste semnale sunt detectate pentru a promova diferențierea celulelor pionier, oamenii de știință au folosit o tehnică dezvoltată recent numită secvențierea celulelor unice.

Dr. Laetitia Preau, primul autor al lucrării, explică: „Secvențierea celulelor unice combină secvențierea detaliată a ARN-ului celulelor individuale cu analize bio-informatice și permite identificarea precisă a subtipurilor de celule și a moleculelor pe care aceste celule le produc pentru comunicarea dintre celulă și celulă. tehnică, am descoperit că modelul vascular este codificat de un set distinct de molecule care pot fi detectate doar de un subset de celule endoteliale pentru a promova creșterea vaselor.”

Celulele din țesut produc un organ specific. set de molecule care codifică instrucțiunile despre cum să faci un nou vas de sânge în acel loc și în acel moment. Odată ce celula pionieră potențială simte și dezvăluie acest cod molecular specific derivat din țesut, va iniția procesul de creștere vasculară.

S-a dovedit că mai multe molecule de cod de creștere vasculară specifice organelor sunt țintite de medicamente, adică, reacţionează la substanţele chimice adăugate extern. Profesorul Ferdinand le Noble spune: „Pentru a explora căile terapeutice, colaborăm cu chimiști, ingineri de țesuturi și specialiști în inteligență artificială (AI) la platforma 3ROCKIT a Centrului de Tehnologii de Sănătate înființată recent la Institutul de Tehnologie din Karlsruhe (KITHealthTech).

„Sperăm să identificăm noi molecule inteligente care să vizeze procesul de creștere vasculară de care ar putea beneficia pacienții care suferă de boli cardiovasculare ischemice, cum ar fi infarctul miocardic și accidentul vascular cerebral, precum și anumite forme de cancer.”

(Fluierul)