15.08.2022 / 22:10
   
 

 

Ученые надеются победить рак, блокируя кровеносные сосуды в опухоли

Биохимикам удалось разобраться в механизме, формирующем кровеносные сосуды. Ученые научились блокировать процесс и надеются таким способом лишить раковые опухоли собственной кровеносной системы.

Для жизнеобеспечения всего организма, а также отдельных органов и тканей нужны сосуды. По ним кровь переносит питательные вещества, продукты метаболизма и газы. В норме образование новых сосудов (ангиогенез) наблюдается в эндометрии (внутренняя слизистая оболочка тела матки), плаценте и при заживлении ран. Если сосуды начинают активно разрастаться в здоровых тканях, то, как правило, это свидетельствует о развитии рака или других патологий. Ведь опухоли требуют дополнительного питания, поэтому они не только изменяют метаболизм, но и объедают весь организм. С изменением ангиогенеза связаны такие заболевания как атеросклероз, аутоиммунные воспаления и язвенная болезнь.

У человека ангиогенез начинается на второй неделе эмбрионального развития. К концу первого месяца все зародышевые сосуды уже разделены на правые и левые. И у взрослого организма, и у эмбриона рост сосудов связан с появлением белков - факторов роста. Они "хватают" эдотелиальные клетки за рецепторы и заставляют их размножаться, протаскивая растущий сосуд в нужном направлении. При этом скорость размножения эндотелиальных клеток увеличивается почти в сто раз.

Ученым давно известны соединения, которые останавливают рост сосудов - ингибиторы ангиогенеза. Также исследователи знают, что появление факторов роста связано не только с работой вполне известных генов, но и с влиянием окружающей среды. К примеру, при недостатке кислорода организм пытается надышаться вдоволь. На молекулярном уровне клеточное желание вдохнуть побольше кислорода стимулирует выработку факторов роста, поэтому неблагоприятная экологическая обстановка провоцирует онкогенез не только напрямую, но и опосредованно - усиливая рост сосудов в организме.

Вне зависимости от того, где и почему начинают расти сосуды, образование внутренней полости (просвета сосуда, по которому протекает кровь) связано с расхождением "слипшихся" эндотелиальных клеток. Этот процесс можно сравнить с катанием "колбаски" из пластилина, внутри которой ребенок делает дырку. Исследователи из Германии, Словакии и Швейцарии под руководством Бориса Стрилика из Института кардиологических и пульмонологических исследований Общества Макса Планка (Max Plank Institute for Heart and Lung Research) выяснили, какие механизмы "дырявят" прорастающий сосуд.

Клетки отделены друг от друга лишь мембраной - двойным слоем липидов, структура которого пронизана белками. В зависимости от функций, свойства и химический состав клеток отличаются друг от друга. В некоторых клетках протеины, которые находятся снаружи клеточной мембраны содержат большое количество сиаловой кислоты (NANA). Она создает общий отрицательный заряд клеточной поверхности. Ученые предположили, что именно отрицательные заряды на поверхности эндотелиальных клеток инициируют формирование просвета сосудов.

В ходе эксперимента исследователи ввели в аорту эмбриона фермент сиалидазу, который удаляет остатки сиаловой кислоты. Таким способом они отобрали у клеток отрицательный заряд. Через некоторое время биологи сравнили эмбрионы из контрольной и экспериментальной групп. Оказалось, что у экспериментальных просвет аорты значительно меньше. Аорта так и не стала полноценной. Лишь на участках, далеких от места инъекции, сосуды развивались нормально.

Биологи попытались дать процессу обратный ход и восстановить отобранный заряд. Как и предполагалось, отрицательный заряд, привнесенный в эндотелиальные клетки, "подлечил" плохо продырявленные сосуды.

В третьем эксперименте естествоиспытатели не отбирали у клеток сиаловую кислоту, а нейтрализовали ее с помощью положительно заряженных частиц - катионов. Просвет аорты, на которую воздействовали положительными ионами, был меньше по сравнению с контрольной группой.

По результатам экспериментов ученые пришли к выводу, что бой между отрицательно заряженными клетками способствует формированию полноценных сосудов в организме.

По материалам: Infox

 

Популярные блоги:



Р РчР№С'РёР_Р_@Mail.ru