Внутренняя поверхность кровеносных сосудов выстлана тонким слоем клеток, известным как эндотелий, который образует решающий барьер между кровью и окружающей тканью. Однослойная клеточная структура способствует обмену кислорода и питательных веществ, одновременно предотвращая неконтролируемую утечку компонентов крови. Только когда метаболические потребности окружающей ткани увеличиваются, например, во время роста, заживления ран или развития опухоли, эндотелиальные клетки покидают эту стабильную клеточную ассоциацию, чтобы делиться и формировать новые кровеносные сосуды. Сигналы, запускающие эту активацию, были тщательно изучены. Однако ранее было мало что известно о том, как эндотелиальные клетки поддерживают свое стабильное состояние покоя. Это то, что ученые из Берлинского института здоровья (BIH) в Шарите теперь исследовали вместе с международной группой исследователей. Они опубликовали свои выводы в журнале.Природа клеточной биологии .
Майкл Потенте — кардиолог и исследователь кровеносных сосудов. Он прибыл в БиГ из Института исследований сердца и легких Макса Планка всего несколько месяцев назад и теперь переезжает в свою новую лабораторию в недавно открывшемся здании Käthe Beutler Building на кампусе Берлин-Бух. Там он будет проводить исследования в Центре сосудистой биомедицины BIH & MDC. «Даже в эти неспокойные времена мы активно работали над нашим крупным проектом, чтобы лучше понять кровеносные сосуды» , — объясняет профессор сосудистой биомедицины. «Кровеносные сосуды есть повсюду в теле, и они также играют ключевую роль во многих заболеваниях».
В норме кровеносные сосуды в организме взрослого человека находятся в стабильном состоянии покоя. Новые сосудистые капилляры прорастают очень редко, например, во время женского менструального цикла, заживления ран или во время патологических процессов, таких как рост опухоли. Сигналы, которые стимулируют деление эндотелиальных клеток, широко известны. «Вместо этого мы хотели понять, что удерживает эндотелиальные клетки в спящем состоянии, также известном как покой», — говорит Майкл Потенте.
У ученых из его команды уже была хорошая идея, где искать: «Существуют факторы, препятствующие пролиферации клеток. Одним из таких факторов является FOXO1, который контролирует транскрипцию генетической информации в клетках; если мы отключим FOXO1 в эндотелиальных клетках, это приводит к чрезмерному росту сосудов. И наоборот, мы можем остановить образование кровеносных сосудов , специально включив этот фактор. Мы хотели выяснить, как именно FOXO1 делает это », — объясняет Хорхе Андраде, один из трех ведущих авторов статьи.
S-2-гидроксиглутарат как «эндотелиальный успокаивающий фактор»?
Для этого ученые перенесли постоянно активную форму FOXO1 в эндотелиальные клетки. Это заставило эндотелиальные клетки перестать делиться и оставаться в состоянии бездействия. Чтобы выяснить, как FOXO1 делает это, исследователи исследовали метаболизм клеток. Для этого они выделили из клеток все продукты метаболизма, которые также известны как метаболиты. «В этом процессе мы увидели, что концентрация 2-гидроксиглутарата, в частности, увеличилась из-за FOXO1. Этот метаболит уже стал очень хорошо известен в медицине рака», — сообщает Ана Коста, другой ведущий автор статьи. Однако исследователи обнаружили, что это особая форма 2-гидроксиглутарата, называемая S-2-гидроксиглутарат. «Этот вариант отличается по структуре и функциям от метаболита, вырабатываемого некоторыми раковыми клетками»,
Источник: