Protok vode igra iznenađujuću ulogu u formiranju novih krvnih sudova kako se zebrice razvijaju, otkrili su istraživači RIKEN-a. Ovo otkriće unapređuje naše razumevanje kako krvni sudovi niču nove grane kroz migraciju ćelija.
Krvni sudovi snabdevaju ćelije u našim telima kiseonikom i hranljivim materijama koje su im potrebne za funkcionisanje i rast. Naročito tokom razvoja, krvni sudovi izbijaju nove grane da snabdevaju krvlju nova područja. Tumori otimaju ovaj proces da bi isisali resurse kako bi podržali njihovu proliferaciju.
Nove grane se formiraju kroz posebne ćelije na vodećim ivicama krvnih sudova – ćelije endotelnog vrha – migriraju na nove lokacije, gde formiraju vaskularne klice. Efikasna migracija ćelija je vođena procesom poznatim kao polimerizacija aktina u kome se gradivni blokovi polimernog aktina spajaju i formiraju filamente.
Sada je tim koji predvodi Li-Kun Phng iz RIKEN Centra za istraživanje dinamike biosistema otkrio da je na delu i drugi mehanizam. Oni su pokazali da protok vode takođe pomaže ćelijama endotelnog vrha da migriraju kod zebrice.
„Činjenica da protok vode i stvaranje hidrostatskog pritiska pomažu ćelijama endotelnog vrha da migriraju je uzbudljivo otkriće“, kaže Phng. „Većina vaskularnih biologa je mislila da je polimerizacija aktina jedina pokretačka snaga za migraciju ćelija, ali sada smo pokazali da je još jedan proces u igri.“
Tim je znao da mora postojati još jedan proces, jer su ćelije endotelnog vrha i dalje migrirale kada su isključile polimerizaciju aktina u zebrici u ranijoj studiji.
U ovoj studiji, objavljenoj u eLife-u, tim je pokazao da je protok vode drugi mehanizam za stvaranje zebrica kojima nedostaju geni koji kodiraju akvaporine – kanale koji olakšavaju kretanje vode u ćelije i iz njih. Kada su istraživači to uradili, primetili su defektnu migraciju endotelnih ćelija u zebrici.
„Otkrili smo da kada nema akvaporina, što znači da nema protoka vode u endotelne ćelije, postoji defektna migracija ćelija vrha endotela“, kaže Phng. „A kada smo inhibirali polimerizaciju aktina u mutantima akvaporina, došlo je do veće inhibicije migracije ćelija vrha endotela.
„Kombinovanje ova dva rezultata stoga pokazuje da postoje dva mehanizma za migraciju ćelija vrha endotela tokom razvoja kod zebrice.
„Kako endotelne ćelije migriraju je veoma važno jer se novi krvni sudovi neće formirati ako ne migriraju. Ili ako migriraju na poremećen način, mogu se formirati krvni sudovi pogrešnog rasporeda, što može dovesti do problema sa protokom krvi i loše perfuzije tkiva .“
Postojanje dva mehanizma znači da postoji rezervna kopija ako nešto krene naopako.
„Ako jedan mehanizam pokvari, drugi mehanizam će i dalje raditi kako bi se osiguralo formiranje krvnih sudova“, napominje Phng.