Otkrivena revolucionarna molekularna povezanost u razvoju krvnih sudova mozga

Foto: Shutterstock

Tim istraživača sa Univerziteta slobodnih zemalja u Briselu otkrio je jedinstvene molekularne mehanizme koji upravljaju razvojem krvnih sudova u mozgu. Kontrirajući dugogodišnjim uverenjima o formiranju krvnih sudova u organizmu, istraživači su identifikovali specifični enzim ključan za prodor krvnih sudova u mozak. Ovo otkriće povezuje formiranje krvnih sudova direktno sa stvaranjem barijere između krvi i mozga, poznate kao krvno-moždana barijera, piše Neurosience News.

Ovo otkriće ne samo da unapređuje znanje o kardiovaskularnom sistemu već otvara nove puteve za ciljano lečenje neuroloških oboljenja pomoću jedinstvenih mehanizama koji upravljaju cerebralnom angiogenezom.

Preporučujemo

Kardiovaskularna oboljenja uključujući infarkt miokarda i moždani udar su vodeći uzroci smrti u svetu. Od njih godišnje umre otprilike 18 miliona ljudi.

Ova opservacija opravdava izreku da ste samo onoliko stari koliko su stare vaše arterije i objašnjava zašto istraživači neprestano rade na razumevanju kako se razvija i funkcioniše kardiovaskularni sistem.

Predvođeni profesorom Benoa Vanholebekeom sa katedre za molekularnu biologiju, Fakulteta prirodnih nauka, Slobodnog univerziteta u Briselu ULB tim je učinio važno otkriće.

Nasuprot opšteprihvaćenim idejama da se svi krvni sudovi u telu formiraju na isti način Giel Shevenels i kolege su otkrili da oni sudovi koji ishranjuju mozak prate drugačija, potpuno neviđena pravila.

Istraživači su otkrili da su cerebralni krvni sudovi opremljeni specifičnim enzimom koji neophodan kako bi oni proželi mozak.

"Ono što smatram značajnim u ovom istraživanju jeste da mehanizam angiogeneze u mozgu koji otkrivamo, istovremeno omogućava sudovima da steknu specifične osobine prilagođene neuronskom okruženju, poznate kao krv - mozak barijera. Dakle, čini se da postoji funkcionalna usklađenost između same pojave sudova i njihovih specifičnih funkcija," objašnjava Vanholebeke.

Krv–mozak barijera je skup karakteristika krvnih sudova mozga koje ograničavaju razmenu između krvi i moždanog tkiva. To štiti mozak od toksičnih komponenti koje cirkulišu u krvi.

- Prepoznavanje ovog mehanizma nam daje nadu da ćemo jednog dana imati mogućnost da razvijemo terapeutski pristup u kome ćemo ciljati cerebralne krvne sudove, koji su važni u kliničkom pristupu lečenja mnogih neuro patoloških stanja -zaključak je istraživača.

Specifičnu angiogenezu za mozak omogućavaju endotelne ćelije vodilje. One omogućavaju da se kroz tkivo probije put ka mestu bez kiseonika.

Organi kičmenjaka zahtevaju lokalno prilagođene krvne sudove. Smatrano je da je na molekularnom nivou proces organotipske specijalizacije i angiogeneze ne razlikuje među organima u telu.

U ovom slučaju, suprotno verovanju otkriveno je da angiogeneza u mozgu radi pod kontrolom Wnt7a/b liganda, dobro poznatom signalu za sazrevanjem krv – mozak barijere.

Kontrolni mehanizam oslanja se na Wnt7a/b-zavisnu ekspresiju Mmp25, koji nalazimo obogaćen u endotelijalnim ćelijama mozga. CRISPR–Cas9 mutageneza u zebra ribicama otkriva da je ovaj slabo karakterisan glikozilfosfatidilinozitol-vezana matrična metaloproteinaza selektivno neophodna u endotelijalnim ćelijama vodiljama da omogući njihovu početnu migraciju preko pijalne bazalne membrane koja oblaže površinu mozga.

Mehanički, Mmp25 omogućava prodor endotela u mozak putem sečenja kolagenih IV α5/6 lanaca izvedenih iz meningealnih fibroblasta unutar kratkog nekolagenog regiona centralnog helikalnog dela heterotrimera.

Nakon genetske interference sa sastavom pijalne bazalne membrane, kontrola organotipske angiogeneze mozga zasnovane na Wnt–β-katenin zavisnoj se gubi, rezultirajući pravilno oblikovanim, ali defektnim cerebrovaskularima sa barijerom između krvi i mozga.

Naučnici su otkrili mehanizam za specifičnu angiogenezu organa, i pojasnili angiodiverzitet zasnovan na ćeliji vodilji, kao i na mehanizam kojim organi namećući lokalne potrebe i karakteristike na ćelije vodilje, stvaraju sopstveni krvni sistem zasnovan na lokalnim fiziološkim potrebama organa.

Ključne činjenice koje ovo naučno otkriće donosi su da krvni sudovi mozga se stvaraju pomoću jedinstvenog mehanizma različitog od ostatka tela koji koristi specifične enzime za ovaj proces. Takođe, ovaj proces je u tesnoj vezi sa stvaranjem krv – mozak barijere koja štiti mozak od štetnih materija. Ovo otkriće daje nadu za nove terapijske mogućnosti kod kojih bi smo mogli da ciljamo krvne sudove mozga kako bi lečili neurološke poremećaje.

(Telegraf Nauka / Neuroscience News)