Ученые из Northwestern Medicine раскрыли молекулярные механизмы, лежащие в основе развития лимфатических клапанов. Это открытие может оказаться полезным при лечении лимфедемы, согласно исследованию, опубликованному в журнале Journal of Clinical Investigation.

По данным Национального института здравоохранения, лимфедема — хроническое заболевание, вызывающее локальный отек, — не имеет известного метода лечения и поражает одного из 100 000 человек в США.

По словам Сьюзан Куаггин, доктора медицинских наук, председателя и профессора медицины имени Ирвинга С. Каттера, которая была старшим автором исследования, в ходе исследования ученые пытались понять, как генетические мутации, ранее связываемые с лимфедемой , способствуют развитию заболевания.

«Лимфедема — распространенное и изнурительное клиническое состояние», — сказал Куаггин. «Исследование было разработано с целью раскрыть молекулы и пути, отвечающие за правильное развитие функциональной лимфатической системы — нарушение развития лимфатической системы приводит к лимфедеме».

Предыдущие исследования указывали на мутации в генах PIEZO1, ANGPT2 и TIE1 как на потенциальные причины лимфедемы.

В текущем исследовании ученые изучали мышей, у которых отсутствуют эти гены, чтобы лучше понять, как развивается здоровая лимфатическая система и как генетические вариации могут привести к лимфедеме.

Проводя секвенирование РНК на мышах в сочетании с исследованиями на клетках, исследователи обнаружили, что активация PIEZO1 в лимфатических эндотелиальных клетках приводит к быстрому экзоцитозу, или процессу слияния везикул с плазматической мембраной и высвобождению их содержимого, включая лиганд лимфатического фактора роста, ангиопоэтин-2, наружу из клетки.

Исследователи также заметили, что эта активация усилила сигнализацию в генах, связанных с лимфедемой, и заставила клетки экспортировать FOXO1 — белок, который, как известно, подавляет образование лимфатических клапанов.

По словам Куаггина , в совокупности полученные результаты дают представление о генетической регуляции лимфатической функции и молекулярных путях, вовлеченных в лимфедему.

«Мы выявили новый молекулярный путь, который определяет, как механические или физические сигналы могут запускать развитие лимфатических клапанов в нужном месте и в нужное время — именно в том месте, где, скорее всего, есть сигнал о том, что физические силы требуют формирования клапана», — сказал Куаггин, который также руководит Научно-исследовательским институтом сердечно-сосудистых заболеваний и заболеваний почек имени Файнберга.

По ее словам , теперь Куаггин и ее лаборатория сосредоточат свое внимание на изучении этого пути развития кровеносных сосудов .

«Сейчас мы изучаем, справедлив ли этот путь для развития кровеносных и гибридных сосудов, в частности для развития уникального сосуда в передней части глаза, известного как шлеммов канал, который представляет собой сосуд, похожий на лимфатический», — сказал Куаггин, который также является членом Комплексного онкологического центра Роберта Х. Лури Северо-Западного университета.

«Причина, по которой важно исследовать шлеммов канал, заключается в важной роли, которую этот сосуд играет в контроле давления в глазу и предотвращении развития глаукомы».