Naučnici sa Kembridža su uzgajali male modele nalik na krvne sudove u laboratoriji i koristili ih da pokažu kako oštećenje skele koje podržava ove sudove može izazvati njihovo curenje, što dovodi do stanja kao što su vaskularna demencija i moždani udar.
Studija, objavljena u Stem Cell Reports, takođe identifikuje metu leka za „čepljenje“ ovih curenja i sprečavanje takozvane bolesti malih sudova u mozgu.
Bolest malih cerebralnih sudova (SVD) je vodeći uzrok kognitivnog pada u vezi sa uzrastom i doprinosi skoro polovini (45%) slučajeva demencije širom sveta. Takođe je odgovoran za svaki peti (20%) ishemijski moždani udar, najčešći tip moždanog udara, gde krvni ugrušak sprečava dotok krvi i kiseonika u mozak.
Većina slučajeva SVD je povezana sa stanjima kao što su hipertenzija i dijabetes tipa 2, i imaju tendenciju da utiču na ljude u srednjim godinama. Međutim, postoje neki retki, nasledni oblici bolesti koji mogu da pogode ljude u mlađoj dobi, često u srednjim tridesetim. I nasledni i „spontani“ oblici bolesti imaju slične karakteristike.
Naučnici sa Instituta za istraživanje srca i pluća Victor Phillip Dahdaleh Univerziteta u Kembridžu koristili su ćelije uzete iz biopsija kože pacijenata sa jednim od ovih retkih oblika SVD, koji je uzrokovan mutacijom gena zvanog COL4.
Reprogramiranjem ćelija kože, uspeli su da stvore indukovane pluripotentne matične ćelije — ćelije koje imaju kapacitet da se razviju u skoro bilo koju vrstu ćelija u telu. Tim je zatim koristio ove matične ćelije da generiše ćelije krvnih sudova mozga i stvori model bolesti koji oponaša defekte koji se vide u moždanim sudovima pacijenata.
Dr Alesandra Granata sa Odeljenja za kliničke neuronauke u Kembridžu, koja je vodila studiju, rekla je: „Uprkos broju ljudi širom sveta pogođenih bolešću malih krvnih sudova, imamo malo načina za lečenje jer ne razumemo u potpunosti koja šteta Najveći deo onoga što znamo o osnovnim uzrocima dolazi iz studija na životinjama, ali su ograničeni u onome što nam mogu reći.
„Zato smo se okrenuli matičnim ćelijama da bismo generisali ćelije krvnih sudova mozga i stvorili model bolesti ‘u posudi’ koji oponaša ono što vidimo kod pacijenata.“
Naši krvni sudovi su izgrađeni oko tipa skele poznate kao ekstracelularni matriks, mrežaste strukture koja oblaže i podržava male krvne sudove u mozgu. COL4 gen je važan za zdravlje ove matrice.
U svom modelu bolesti, tim je otkrio da je ekstracelularni matriks poremećen, posebno na njegovim takozvanim „tesnim spojevima“, koji „zatvaraju“ ćelije zajedno. Ovo dovodi do toga da mali krvni sudovi propuštaju – ključna karakteristika koja se vidi u SVD, gde krv curi iz sudova u mozak.
Istraživači su identifikovali klasu molekula zvanih metaloproteinaze (MMP) koji igraju ključnu ulogu u ovom oštećenju. Obično su MMP važni za održavanje ekstracelularnog matriksa, ali ako ih se proizvede previše, oni mogu oštetiti strukturu – slično kao u „Čarobnjakovom šegrtu“, jedna metla može pomoći u čišćenju poda, ali previše ih izaziva pustoš.“
Kada je tim lečio krvne sudove lekovima koji inhibiraju MMP – antibiotik i lek protiv raka – otkrili su da su oni preokrenuli štetu i zaustavili curenje.
Dr Granata je dodao: „Ovi konkretni lekovi dolaze sa potencijalno značajnim neželjenim efektima, tako da sami po sebi ne bi bili održivi u lečenju bolesti malih sudova. Ali oni pokazuju da u teoriji, ciljanje MMP može zaustaviti bolest. Naš model bi se mogao relativno povećati. lako testirati održivost budućih potencijalnih lekova.“
