Naukowcy z Northwestern Medicine odkryli molekularne mechanizmy leżące u podstaw rozwoju zastawek limfatycznych, co może okazać się przydatne w leczeniu obrzęku limfatycznego, zgodnie z badaniem opublikowanym w Czasopismo Badań Klinicznych.

Obrzęk limfatyczny, przewlekła choroba powodująca miejscowy obrzęk, jest nieuleczalny i według Narodowych Instytutów Zdrowia dotyka jedną na 100 000 osób w USA.

W badaniu naukowcy starali się zrozumieć, w jaki sposób mutacje genetyczne wcześniej wiązane z obrzękiem limfatycznym przyczyniają się do tej choroby, powiedziała dr Susan Quaggin, kierownik katedry i profesor medycyny im. Irvinga S. Cuttera, która była główną autorką badania.

„Obrzęk limfatyczny jest powszechnym i wyniszczającym schorzeniem klinicznym” – powiedział Quaggin. „Badanie zostało zaprojektowane w celu rozwikłania cząsteczek i ścieżek odpowiedzialnych za prawidłowy rozwój funkcjonalnego układu limfatycznego – zaburzenie rozwoju limfatycznego skutkuje obrzękiem limfatycznym”.

Poprzednie badania wskazały na mutacje w genach PIEZO1, ANGPT2 I TIE1 jako potencjalnych winowajców obrzęku limfatycznego.

W niniejszym badaniu naukowcy obserwowali myszy, u których brakowało tych genów, aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób rozwija się zdrowy układ limfatyczny i w jaki sposób zmienność genetyczna może prowadzić do obrzęku limfatycznego.

Przeprowadzając sekwencjonowanie RNA na myszach w połączeniu z badaniami opartymi na komórkach, badacze zaobserwowali, że aktywacja PIEZO1 w komórkach śródbłonka limfatycznego skutkowało szybką egzocytozą, czyli procesem łączenia się pęcherzyków z błoną plazmatyczną i uwalniania ich zawartości – w tym ligandu czynnika wzrostu limfatycznego, angiopoetyny-2 – na zewnątrz komórki.

Badacze zaobserwowali również, że aktywacja ta zwiększyła sygnalizację w genach powiązanych z obrzękiem limfatycznym i spowodowała, że ​​komórki eksportowały FOXO1, białko, o którym wiadomo, że hamuje tworzenie się zastawek limfatycznych.

Quaggin powiedział, że wyniki te rzucają nowe światło na kwestię regulacji genetycznej funkcji układu limfatycznego i szlaków molekularnych mających związek z obrzękiem limfatycznym.

„Zidentyfikowaliśmy nową ścieżkę molekularną, która pozwala określić, w jaki sposób wskazówki mechaniczne lub fizyczne mogą wywołać rozwój zastawek limfatycznych we właściwym miejscu i czasie – dokładnie w miejscu, w którym prawdopodobnie pojawi się sygnał, że siły fizyczne wymagają utworzenia zastawki” – powiedział Quaggin, który kieruje również Instytutem Badań Sercowo-Naczyniowych i Nerkowych Feinberga.

Quaggin i jej laboratorium zamierzają teraz skupić się na badaniu tej ścieżki rozwoju naczyń krwionośnych – powiedziała.

„Obecnie badamy, czy ta ścieżka jest również prawdziwa w rozwoju naczyń krwionośnych i hybrydowych, a konkretnie w rozwoju unikalnego naczynia w przedniej części oka, znanego jako kanał Schlemma, który jest naczyniem podobnym do naczyń limfatycznych” — powiedział Quaggin, który jest również członkiem Robert H. Lurie Comprehensive Cancer Center of Northwestern University. „Powodem, dla którego ważne jest zbadanie kanału Schlemma, jest ważna rola, jaką naczynie to odgrywa w kontrolowaniu ciśnienia w oku i zapobieganiu rozwojowi jaskry”.

Badanie zostało sfinansowane przez Narodowy Instytut Raka, grant P30 CA60553 oraz Narodowy Instytut Zdrowia, grant George’a M. O’Briena na badania nerkowe, grant P30 DK114857.