Исследователи выясняют, почему аневризмы аорты формируются в дуге или в брюшном сегменте

Локальное расширение аорты может быть опасным для жизни в случае ее разрыва. Эти так называемые аневризмы аорты обычно образуются в одних и тех же местах крупного кровеносного сосуда: либо на дуге, либо в брюшной полости.

«Мы хотели понять, почему всегда страдают именно эти локализации. Что отличает их от других?» — комментирует профессор Даниэла Венцель (Daniela Wenzel) из Рурского университета в Бохуме (Ruhr University Bochum), Германия.

Исследования активности генов самого внутреннего сосудистого слоя показали, что даже у здоровых мышей аномалии возникают именно в этих участках. Исследовательская группа опубликовала свои результаты в научном журнале Angiogenic.

Чтобы выяснить, что отличает неоднократно пораженные сосудистые области от других, Венцель с соавторами разработали метод специфического исследования эндотелия аорта, которая является самым внутренним слоем кровеносного сосуда.

«На примере других сосудистых заболеваний, таких как атеросклероз, мы знаем, что изменения в этом самом внутреннем слое происходят задолго до появления симптомов», — добавляет исследователь.

Исследователям удалось изолировать только эндотелиальные клетки аорты здоровых мышей с помощью техники штамповки в условиях сильного холода. Из этих небольших образцов, состоящих всего из 350 отдельных клеток, ученые смогли выделить и изучить РНК. Исследователи проанализировали активность генов в разных участках аорты и сравнили участки, где часто образуются аневризмы, с теми, где такой тенденции нет.

Генетические отклонения

«Мы выявили определенные закономерности активации генов в местах, где часто образуются расширения», — объясняет Александр Брюкнер (Alexander Brückner) из Университетской клиники Бонна (University of Bonn) и автор исследования. «Эти чрезвычайно активные гены влияют, например, на изменения внеклеточного матрикса, образование новых кровеносных сосудов и некоторые воспалительные реакции».

Подобные генетические аномалии обнаруживаются также в тканях аневризм человека. Совместно с партнёрами из Института физиологии Любекского университета (University of Lübeck) исследователи также определили жесткость эндотелия в образцах здоровой аорты. Чем менее эластичен эндотелий, тем вреднее он для здоровья сосудов. Ученые доказали, что эндотелий был более жестким в местах частого развития аневризм, чем в контрольных областях.

На следующем этапе команда использовала устоявшуюся модель нокаутной мыши, которая имеет тенденцию образовывать аневризмы из-за целевой генетической модификации. Если у этих мышей дополнительно индуцировать высокое артериальное давление, образуются аневризмы аорты. Ученые сравнили генетическую активность эндотелия аорты генетически модифицированных мышей без аневризмы с активностью мышей, у которых аневризма развилась вследствие повышенного артериального давления.

«У мышей с аневризмами мы обнаружили гораздо большую степень генных изменений, которые относятся к той же категории, что и генные изменения у здоровых мышей», — добавляет Брюкнер. «У мышей с аневризмой стенка сосуда также была изменена».

Исследователи приходят к выводу, что места, где часто образуются аневризмы, с самого начала являются слабыми местами.

«Мы точно не знаем, почему это происходит — возможно, это связано с механическими условиями и кровотоком там, или, возможно, измененная активность генов в этих участках наследуется от рождения», — объясняет Венцель.

Последнее кажется правдоподобным, поскольку аорта развивается на разной высоте из разных эмбриональных клеток-предшественников.

«Если к этому добавить факторы риска, такие как курение и высокое артериальное давление, эти места особенно подвержены образованию сосудистой аневризмы», – отмечает врач.

Ученые надеются, что фундаментальные исследования приведут к лучшему пониманию процессов, способствующих образованию аневризмы, и что это в конечном итоге приведет к новым подходам к лечению наркозависимости.

Литература:
Alexander Brückner et al, Site-specific genetic and functional signatures of aortic endothelial cells at aneurysm predilection sites in healthy and AngII ApoE−/− mice, Angiogenesis (2024). DOI: 10.1007/s10456-024-09933-9