loader
Срочные новости раздела
Новое исследование обнаруживает воспалительные молекулы, контролирующие потерю капилляров

Новое исследование обнаруживает воспалительные молекулы, контролирующие потерю капилляров

Команда под руководством Университета Южной Флориды выявила комбинации лекарств для предотвращения дегенерации капилляров. Многие заболевания возникают из-за аномалий в наших капиллярах — крошечных изящно разветвляющихся сетей кровеносных сосудов, которые играют критическую роль в сохранении здоровья тканей. Исследователи много узнали о молекулярной коммуникации, лежащей в основе образования и роста капилляров, но гораздо меньше понимают, что заставляет эти критические регуляторы нормальной функции тканей разрушаться и исчезать.

Капилляры © James A. Winkelmann 

«Капиллярная регрессия является недооцененной, но глубокой особенностью многих заболеваний, особенно поражающих органы, для работы которых требуется много кислорода», — сказал Джордж Дэвис, доктор медицинских наук, профессор молекулярной фармакологии и физиологии в Университете Южной Флориды.

«Если мы знаем, как кровеносные сосуды изменяются или начинают разрушаться, мы сможем исправить это фармакологически», — сказал доктор Дэвис — член Института здоровья сердца Университета Южной Флориды.

Исследователи обнаружили, что три основных провоспалительных медиатора — интерлюкин-1 бета (IL-1β), фактор некроза опухоли альфа (TNFα) и тромбин — по отдельности и особенно в сочетании друг с другом, напрямую управляют капиллярной регрессией, которая, как известно, происходит при таких заболеваниях, как гипертония, диабет, сердечно-сосудистые заболевания, нейродегенеративные заболевания и рак. Они также идентифицировали комбинации препаратов — нейтрализующих антител для специфической блокировки IL-1β и TNFα или комбинации фармакологических ингибиторов — которые значительно влияли на регресс капилляров.

Капилляры — самые крошечные и обильные кровеносные сосуды нашего тела — соединяют артерии с венами и обмениваются кислородом, питательными веществами и отходами между кровотоком и тканями по всему телу. Лаборатория Дэвиса выращивает трехмерные человеческие «сети кровеносных сосудов в чашке» в определенных, не содержащих сыворотку условиях, чтобы понять сложность формирования капилляров для поддержания здоровых тканей. В последнее время его команда начала применять то, что они узнали, используя эту инновационную модель in vitro для лечения и, возможно, защиты от болезней.

Для этого исследования ученые культивировали два типа клеток человека: эндотелиальные клетки, которые выстилают внутреннюю поверхность капилляров, и перициты, которые рекрутируются для укрепления наружной поверхности трубок, покрытых эндотелием. Перекрестная связь между этими клетками контролирует, как сети кровеносных сосудов возникают, разветвляются и стабилизируются. Макрофаги — тип иммунной клетки — были активированы в среде для культивирования клеток для имитации среды повреждения ткани, способствующей регрессии капилляров.

Среди ключевых результатов исследования:

— полученные из макрофагов молекулы IL-1β и TNFα в сочетании с тромбином селективно вызывают регрессию сетей капиллярных трубок, покрытых эндотелием; однако перициты продолжают размножаться вокруг дегенерирующих капилляров. Почему перициты остаются — интригующий вопрос, на который нужно ответить, но доктор Дэвис предполагает, что эти более упругие клетки могут помогать восстанавливать ткани, поврежденные воспалением.

— IL-1β и TNFα в сочетании с тромбином индуцируют уникальный набор молекулярных сигналов, способствующих потере кровеносных сосудов. Эта «сигнальная сигнатура регрессии капилляров» противоположна физиологическим путям, ранее определенным доктором Дэвисом и другими как характеристика образования и роста капилляров.

— Определенные комбинации лекарств (две были идентифицированы исследователями) могут блокировать потерю капилляров, вызванную IL-1β, TNFα и тромбином.

Исследователи Университета Южной Флориды обнаружили несколько других провоспалительных молекул, способствующих потере капилляров, но ни одна из них не оказалась столь же мощной, как IL-1β, TNFα и тромбин, особенно когда все три были объединены.

Антитела для противодействия эффектам IL-1β и TNFα уже используются для лечения пациентов с некоторыми воспалительными заболеваниями, включая атеросклероз, ревматоидный артрит и болезнь Крона. И врачи назначают прямые ингибиторы тромбина для определенных пациентов с мерцательной аритмией, тромбозом глубоких вен и тромбоэмболии легочной артерии.

«Эти препараты существуют и работают. Наши данные свидетельствуют о том, что, если их объединить, они могут фактически предотвратить поломку сосуда», — говорит Дэвис.

Медицинская группа Университета Южной Флориды планирует выяснить, как аномальный капиллярный ответ может повлиять на потерю клеток и тканей, характерных для таких болезненных состояний, как сепсис, ишемическая болезнь сердца и инсульт. Д-р Дэвис сказал, что их модель трехмерных сетей кровеносных сосудов также может быть легко использована для скрининга большего числа потенциально эффективных лекарственных препаратов:

«Мы определили некоторые многообещающие (существующие) препараты для предотвращения регрессии капилляров, но там можно найти еще больше терапевтических возможностей».

Статья опубликована в журнале Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology   Источник: scientificrussia.ru

Источник: sci-dig.ru

Последние записи - Наука

самые читаемые новости

#Наука

Американским ученым удалось обернуть вспять биологические часы клеток при помощи специального коктейля, а затем успешно протестировать эти клетки на мышах, больных диабетом. Исследователи из
подробнее...

Коллектив ученых Санкт-Петербургского университета, Белорусского государственного университета, Центра медицинской химии Тольяттинского государственного университета и Брауншвейгского технического
подробнее...

Британские медики не нашли повторных следов появления ВИЧ в организме так называемого «лондонского пациента» – 40-летнего выходца из Венесуэлы, которому 3,5 года назад пересадили костный мозг. Это
подробнее...

Экзотические атомные ядра, называемые гиперядрами, обнаруженные с помощью детектора STAR, подтвердили симметрию между веществом и антивеществом. Результат также может указывать на внутреннее
подробнее...

РИА Новости. Американские палеонтологи сделали уникальное открытие — в бирманском янтаре, знаменитом своими многочисленными окаменелостями мезозойского возраста, они обнаружили череп крохотного
подробнее...

Астрофизики выявили химические изменения в атмосфере на границе между «дневной» и «ночной» сторонами планеты WASP-76b, которые приводят к осадкам в виде капель железа. Это первый случай, когда
подробнее...

Около 60 лет назад американский ученый-физик и лауреат Нобелевской премии Николас Бломберген (Nicolaas Bloembergen) предсказал возможность существования такого явления, как ядерный электрический
подробнее...

Молекулярные биологи впервые проследили за тем, как растения защищают свой хлорофилл от перегрева и разрушения. Для этого они используют каротены – пигментные молекулы красного цвета, которые
подробнее...

Орнитологи и физики СПбГУ вместе с коллегами из Института эволюционной физиологии и биохимии имени И. М. Сеченова РАН и биостанции «Рыбачий» Зоологического института РАН провели междисциплинарное
подробнее...

С помощью телескопа «Хаббл» команда астрономов из Политехничесого университета Виргинии (Virginia Tech, США) обнаружила самые энергичные потоки, когда-либо наблюдавшиеся во Вселенной. Потоки исходят
подробнее...

Опыты немецких и швейцарских биологов показали, что различные обеззараживающие составы на основе этилового спирта быстро уничтожают коронавирус нового типа (SARS-CoV-2), если концентрация этанола или
подробнее...

Избранные астрономические события месяца (время всемирное):      1 апреля — Луна (Ф= 0,5+) проходит точку максимального склонения к северу от небесного экватора,1 апреля — Луна в фазе первой
подробнее...

Кроме того, исследователи из лаборатории Новосибирского научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор» предоставили снимки капсидов нового коронавируса, сделанные методом негативного
подробнее...

Аргентинские палеонтологи нашли окаменевшее крыло древнего пингвина Palaeeudyptes gunnari. Необычность находки состоит в том, что сохранилась кожа крыла, и это позволило ученым изучить соединительную
подробнее...

Международная группа палеонтологов из Университета Флиндерс (Австралия) и Университета Квебека в Римуски (Канада) обнаружила в Канаде полный образец грудного плавника, который принадлежит древней
подробнее...

Изучив структуру центров зрения примитивных миног, биологи выяснили, что кора головного мозга появилась у древних позвоночных 500 млн. лет назад. Это на 300 млн. лет раньше, чем предполагали ученые.©
подробнее...

Биологи доказали, проанализировав видовое разнообразие всех отрядов и родов млекопитающих, что подвиды животных действительно играют ключевую роль в их эволюции, как об этом писал Чарльз Дарвин.©
подробнее...

Создание под названием Ikaria wariootia одним из первых на Земле обзавелось двусторонней симметрией. Ученые обнаружили у него рот, анус и кишечник, чего нет у других латерально-симметричных существ
подробнее...