Нервные клетки управляют ростом кровеносных сосудов

Фундаментальное открытие немецких ученых дает новое представление о факторах роста и ветвления кровеносных сосудов.

Вопрос роста кровеносных сосудов крайне важен во многих отраслях медицины. Целенаправленное стимулирование или торможение их роста может применяться у пациентов, перенесших инфаркт миокарда и инсульт, в лечение раковых заболеваний. Ученым из Зоологического института при Институте технологии Карлсруэ (Германия) удалось серьезно продвинуться в изучении факторов роста сосудов.

Ключевую роль в исследованном механизме играют сигнальные молекулы sFlt1 (растворимая FMS-подобная тирозинкиназа -1) и VEGF (васкулярный эндотелиальный фактор роста). Первая выступает в качестве ингибитора роста, вторая – стимулирует его. Хотя до сих пор был невыяснен способ регуляции VEGF в организме, его применяли в лечении больных раком и глазных больных, получая целый ряд нежелательных побочных эффектов.

Группа немецких ученых прослеживала рост нервов и сосудов на опытах с рыбой-зеброй, яйца которой являются прозрачными и развиваются вне тела матери. Прозрачными являются и личинки, так что можно прослеживать развитие органов и отдельных клеток, не нанося вреда животному.

Использование флуоресцирующих пигментов позволило установить, как нервные стволовые клетки вначале заселяют позвоночный канал, и лишь затем врастают кровеносные сосуды. Было установлено, что нервные клетки костного мозга продуцируют различное количество sFlt1 и VEGF в зависимости от стадии развития. На ранних этапах нейронная sFlt1 блокирует рост сосудов, инактивируя фактор VEGF. Тем самым создаются благоприятные условия для развития нейронных стволовых клеток. По мере дифференциации нервных клеток концентрация растворимой sFlt1 снижается, становится больше активного VEGF, кровеносные сосуды начинают расти. Также было обнаружено, что концентрация VEGF определяет густоту образующихся ответвлений кровеносных сосудов. sFlt1 полностью или частично подавляет развитие сосудистой сети в зависимости от концентрации.

С помощью метода CRISPR/Cas удалось подтвердить, что блокировка sFlt1 только в клетках самих сосудов недостаточна для стимулирования роста, необходимо вовлечение в процесс и нервных клеток. Но блокировка sFlt1 в нервных клетках достаточна для начала интенсивного роста сосудов