Wednesday, 18/7/2018 | 8:05 UTC+2
ХОРОШИеНОВОСТИ

Из клеток кожи впервые получены гладкомышечные клетки аорты

Ученые из Кембриджского университета (University of Cambridge) впервые создали несколько типов гладкомышечных клеток, образующих стенки кровеносных сосудов.

Из клеток кожи пациента. Их исследование, частично профинансированное Wellcome Trust, опубликовано в журнале Nature Biotechnology.

1_175.jpg Клетки гладкой мускулатуры. (Фото: Dr Sanjay Sinha)

Каждая третья смерть в Великобритании связана с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Подавляющее большинство из них вызвано атеросклерозом – образованием атеросклеротических бляшек на стенках кровеносных сосудов и, в конечном итоге, блокированием кровотока. В будущем для пациентов с противопоказаниями к стентированию или шунтированию возможным вариантом лечения могут стать новые кровеносные сосуды, выращенные в обход собственных заблокированных. Еще одна группа больных, которым могут помочь новые кровеносные сосуды – пациенты с почечной недостаточностью, нуждающиеся в сосудистых трансплантатах для диализа.

В своей работе ученые использовали эмбриональные стволовые клетки (или подобные им клетки, полученные из образца кожи пациента), способные дифференцироваться в любой тип клеток организма, известные как человеческие плюрипотентные стволовые клетки (human pluripotent stem cells, hPSCs). Хотя ранее из hPSCs уже были созданы клетки крови и сердечной мышцы, это первый случай, когда все основные типы гладкомышечных клеток сосудов были получены в такой системе, которую в дальнейшем можно легко адаптировать к клиническому использованию.

Гладкомышечные клетки сосудов происходят из различных тканей раннего эмбриона, и ученым удалось воспроизвести три различных типа эмбриональных тканей в лабораторной культуре. Интересно, что полученные из разных эмбриональных тканей гладкомышечные клетки по-разному отвечали на вещества, такие как факторы роста, вызывающие сосудистые заболевания, в зависимости от эмбрионального пути – источника их происхождения. Ученые пришли к выводу, что различия в эмбриональном происхождении могут играть роль в определении, где и когда начинается развитие распространенных сосудистых заболеваний, таких как аневризма аорты или атеросклероз.

2_138.jpg Гетерогенность эмбриологического происхождения является отличительной чертой сосудистых гладкомышечных клеток (ГМК) и может влиять на развитие сосудистых заболеваний. Гладкомышечные клетки стенки аорты происходят из трех разных тканей раннего эмбриона. Корень аорты – из клеток вторичного поля сердца, являясь производным латеральной пластинки мезодермы (сплошная синяя стрелка). Восходящая аорта и дуга являются производными нервного гребня (сплошная красная стрелка). ГМК нисходящей аорты происходят из параксиальной мезодермы (сплошная зеленая стрелка). Ученые разработали метод, в котором hPSCs (человеческие плюрипотентные стволовые клетки) сначала трансформируются в нейроэктодерму, латеральную пластинку мезодермы и параксиальную мезодерму. Затем эти промежуточные популяции дифференцируются в подтипы ГМК, которые демонстрируют сократительную способность в ответ на сосудосуживающие вещества и заселяют периваскулярные области in vivo. Дифференциация в ГМК аорты соответствующего происхождения происходит в ответ на медиатор воспаления IL-1β. Исследователи полагают, что в условиях патологии подтипы ГМК разного эмбрионального происхождения обладают разной протеолитической способностью, что может привести к потере структурной целостности в различных областях стенки аорты. Такая разница в механических свойствах может предрасполагать к тому, что расслоение аорты происходит преимущественно на границах между различными линиями ГМК (показано черными зубчатыми стрелками). (nature.com/nbt)

Руководитель проекта доктор Санджай Синха (Sanjay Sinha) считает, что это исследование представляет собой важный шаг к возможности получать нужные виды клеток гладкой мускулатуры для выращивания новых кровеносных сосудов. Использование созданной его группой системы позволит ученым понять, как на развитие сосудистых заболеваний влияет происхождение гладкомышечных клеток и почему некоторые части сосудистой сети защищены от болезней. Кроме того, у многих пациентов наблюдаются генетические нарушения, такие как синдром Марфана, которые оказывают отрицательное воздействие на гладкомышечные клетки сосудов и приводят к преждевременной смерти и инвалидности. Используя hPSCs, полученные из клеток кожи пациента, ученые-медики смогут получать лабораторные культуры гладкомышечных клеток с генетическими аномалиями. Этот вид моделирования болезней позволит лучше понять их этиологию и патогенез и проводить эффективный скрининг новых лекарственных препаратов.

По материалам: cam.ac.

Написать комментарий

Ваш емейл публиковаться не будет *

Популярная новость

Новость к чаю