В чрезвычайных случаях организм человека может подавлять или ускорять создание новых кровяных сосудов и необходимо понять, как осуществляется этот механизм ангиогенеза.
Исследователи из университета штата Пенсильвания, Бостонского и Гарвардского университетов обнаружили существование определённого порога, за пределами которого жидкость пропотевает через стенки кровеносных сосудов, вызывая рост новых капилляров.
Это открытие может помочь проложить путь к введению противораковых препаратов, усовершенствованию методов лечения стенок кровеносных сосудов, потерявших эластичность при атеросклерозе или даже выращиванию искусственных органов в лабораторных условиях. Исследование проводилось под руководством доктора Питер Галье департамента биоинженерии и прикладных наук и Кристофера Чена, профессора биоинженерии. Их исследование было опубликовано в Трудах Национальной академии наук.
В эксперименте учёные использовали так называемые «кровеносные сосуды-на-чипах», устройства, которые используют микрофлюидные технологии для имитации процессов, которые обычно происходят в глубине тканей. Они обнаружили, что клетки, выстилающие каждый искусственный сосуд, прорастали, чтобы сформировать новые сосуды после того, как сила, действующая на поток среды, текущей через сосуд, превышала определенный порог.
«Эти результаты показывают, что наши кровеносные сосуды чувствуют, когда кровоток превышает их пропускную способность и отвечают, производя дополнительные сосуды по требованию», — пояснил Чэнь. — «Может быть, мы могли бы в один прекрасный день воспользоваться этим для повышения роста сосудов там, где потребность в них становится критической, например, после инфаркта миокарда».
В ходе экспериментов контролировался поток жидкости в искусственном сосуде, а там, где прорастали новые сосуд, они изменяли форму и ориентацию тонких игл, размещенных внутри коллагенового геля. Использование математической модели позволило учёным определять точные места в сосуде, где сила давления жидкости превысила порог, тем самым идентифицируя местоположение, где будут формироваться новые капилляры.
Теперь исследователи намерены провести новые эксперименты, направленные на выяснение того, как клетки воспринимают этот механический порог.
«Следующим логическим шагом является определение молекулярного механизма этого явления, сказал Галье, — определение белков, являющихся участниками этих процессов и того, как они могут быть использованы в лекарственной терапии при различных заболеваниях».
ПОДРОБНЕЕ В НАУЧНОЙ СТАТЬЕ:
Galie, Peter A.; Nguyen, Duc-Huy T.; Choi, Colin K.; Cohen, Daniel M.; Janmey, Paul A. et al. PNAS — vol. 111 (22) — p. 7968-7973
Врач кардиолог, терапевт, врач функциональной диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
