چه چیزی باعث رشد رگ های خونی می شود؟

رگ های خونی باید رشد خود را با مواد مغذی موجود در محیط اطراف خود تطبیق دهند تا بتوانند اندام ها را به اندازه کافی تامین کنند. تیمی به رهبری مایکل پوتنته دو پروتئین را شناسایی کرده اند که برای این فرآیند مهم هستند. آنها یافته های خود را در متابولیسم طبیعت.

رگ های خونی در سراسر بدن انسان جریان دارند و اطمینان حاصل می کنند که اندام های ما تمام مواد مغذی و اکسیژن مورد نیاز خود را دریافت می کنند. اگر این شبکه های ریز بافته شده آنطور که باید کار نکنند، در خطر ابتلا به بیماری ها هستیم. در حالی که شرایط قلبی عروقی مرتبط با سن اغلب باعث آتروفی عروق می شود، تومورهای بدخیم با رشد بیش از حد عروق نادرست مشخص می شوند. دژنراسیون ماکولا مرطوب نیز با جوانه زدن رگ های خونی جدید در مکان نامناسب همراه است. در بدترین حالت، این وضعیت می تواند باعث نابینایی شود.

درب بازکن برای مواد مغذی

پوتنته، پروفسور زیست پزشکی عروقی در دانشگاه می گوید: برای کمک به ما برای ایجاد درمان های هدفمند برای این نوع بیماری ها، می خواهیم دریابیم که دقیقاً چگونه رشد رگ های خونی جدید – فرآیندی به نام رگ زایی – در بدن تنظیم می شود. موسسه بهداشت برلین در Charité (BIH) و یک محقق مهمان در مرکز ماکس دلبروک برای پزشکی مولکولی در انجمن هلمهولتز (MDC). آزمایشگاه رگ زایی و متابولیسم او بخشی از مرکز برلین برای بیوپزشکی عروقی ترجمه است، یک مرکز بین رشته‌ای که مرکز تمرکز مشترک BIH، Charité—Universitätsmedizin برلین، و MDC است.

پوتنته و تیم بین المللی او اکنون پیشرفت های مهمی داشته اند: نوشتن در متابولیسم طبیعتمحققان گزارش می دهند که دو پروتئین به نام های YAP و TAZ نقش مهمی در جوانه زدن عروق حتی در شرایط متابولیک چالش برانگیز دارند. پروتئین ها بخشی از مسیر سیگنال دهی کرگدن هستند که رشد و اندازه اندام ها را تقریباً در همه موجودات زنده تنظیم می کند. پوتنت می‌گوید: «اگر این دو مولکول در سلول‌های دیواره داخلی عروق – اندوتلیوم – فعال باشند، ژن‌هایی را می‌خوانند که منجر به افزایش رشد ناقل‌های سطحی خاصی می‌شود. اینها به سلول های عروق اجازه می دهد تا مواد مغذی بیشتری را که برای رشد و تقسیم سلولی مهم هستند جذب کنند. YAP و TAZ که هر دو به روشی مشابه عمل می کنند، به عنوان نوعی دربازکن عمل می کنند.

Potente می گوید: “این افزایش جذب مواد مغذی منجر به فعال شدن پروتئین دیگری به نام mTOR می شود.” mTOR یک نقطه کنترل مهم در سلول ها است که باعث رشد و تقسیم سلولی می شود. او توضیح می دهد: “این اجازه می دهد تا شبکه های عروق خونی جدید گسترش یابد.” با این حال، تیم هنوز نمی‌داند کدام سیگنال‌ها فعالیت YAP و TAZ را در سلول‌های اندوتلیال تنظیم می‌کنند.

بینش از شبکیه موش

نویسنده اصلی این مطالعه دکتر یو تینگ اونگ از موسسه تحقیقات قلب و ریه ماکس پلانک در باد ناوهیم در غرب آلمان است. پوتنته قبل از نقل مکان به برلین، آزمایشگاهی را در آنجا رهبری می کرد. همچنین پروفسور هولگر گرهارت، رئیس آزمایشگاه بیولوژی عروقی یکپارچه در MDC، که در همسایگی Potente در ساختمان Käthe Beutler در برلین-بوخ کار می کند، در این گزارش شرکت داشت. گرهارت می‌گوید: «ما با هم مکانیزمی را کشف کرده‌ایم که رگ‌های خونی را قادر می‌سازد تا رشد خود را نزدیک به وضعیت اطراف خود هماهنگ کنند. اگر منابع متابولیک مورد نیاز برای این فرآیند وجود نداشته باشد، این مکانیسم از تقسیم سلول های اندوتلیال جلوگیری می کند.

این یافته ها بر اساس آزمایشات موش است. شبکیه موش یک مدل ایده آل برای مطالعه رشد عروق خونی است. پوتنته می‌گوید: «با استفاده از خطوط موش اصلاح‌شده ژنتیکی، نشان دادیم که چگونه سلول‌های اندوتلیالی که YAP و TAZ تولید نمی‌کنند، تقریباً هرگز تقسیم نمی‌شوند. “این رشد عروق در موش ها را مهار کرد.” پروتئین TAZ نقش مهمی را در این فرآیند ایفا می کند، در حالی که YAP عامل تعیین کننده در اکثر انواع دیگر سلول ها است.

ماشین آلات مولکولی مهم

Potente می گوید: «از آنجایی که رگ های خونی جدید اغلب در بافت هایی با خون رسانی ضعیف ایجاد می شوند، سلول های اندوتلیال باید بتوانند در چالش برانگیزترین شرایط متابولیک رشد کنند. به همین دلیل است که این سلول‌ها دارای ماشین آلات مولکولی هستند که تغییرات ظریف در محیط خارج سلولی را تشخیص داده و به آن واکنش نشان می‌دهند.»

Potente و Gerhardt به همراه تیم‌هایشان اکنون می‌خواهند بررسی کنند که مکانیسمی که در طول توسعه بافت توضیح داده‌اند چقدر در فرآیندهای بازسازی و ترمیم که به شدت به رگ‌های خونی متکی هستند، دخیل است. پوتنت می‌گوید: «ما در درجه اول علاقه‌مندیم که بفهمیم آیا و در صورت لزوم، چگونه عملکرد نادرست در آن مسیر سیگنالینگ می‌تواند باعث بیماری‌های عروقی در انسان شود یا خیر.