کشف رازهای جدید تشکیل رگ‌های خونی

فرآیند تشکیل عروق خونی و نقش پروتئین‌ها

تشکیل عروق خونی یک فرآیند پیچیده است که شامل تعامل پروتئین‌ها و نیروهای مکانیکی می‌شود. در دو مطالعه، یک تیم تحقیقاتی در بیوزنتروم دانشگاه بازل سوئیس، مکانیزم‌های جدیدی در تشکیل عروق خونی را کشف کرده است. این تیم نشان داد که چگونه سلول‌ها در حین تشکیل لومن عروقی با یکدیگر تعامل دارند و نقش حیاتی نیروهای دینامیک در این فرآیند را مورد بررسی قرار دادند. این بینش‌های جدید می‌تواند راهکارهای بالقوه‌ای برای درمان بیماری‌های عروقی ارائه دهد.

نقش عروق خونی در بدن

عروق خونی در سرتاسر بدن وجود دارند و مواد مغذی و اکسیژن را از طریق خون در حال گردش به بافت‌ها می‌رسانند. در حین تشکیل عروق، سلول‌ها ابتدا لومن‌های محلی را تشکیل می‌دهند که سپس به هم متصل شده و یک شبکه لوله‌ای پیوسته را ایجاد می‌کنند. اتصالات بین سلول‌های فردی باید به‌خوبی مهر و موم شده و پایدار باشند تا یکپارچگی عروقی حفظ شود و از نشت جلوگیری گردد.

تحقیقات جدید در مورد تشکیل عروق خونی

در دو مطالعه، تیم پروفسور مارکوس آفلتر در بیوزنتروم دانشگاه بازل به‌طور دقیق‌تری به بررسی تشکیل عروق خونی در ماهی‌های زبرا پرداخته است. دانشمندان کشف کردند که پروتئین Rasip1 نقش کلیدی در تشکیل لومن عروقی ایفا می‌کند. علاوه بر این، آن‌ها دریافتند که نیروهای انقباضی به‌عنوان محرک‌های اساسی تعاملات سلولی عمل می‌کنند و امکان تشکیل مداوم لومن عروقی را فراهم می‌آورند.

نقش Rasip1 در تشکیل عروق

در اولین مطالعه که در نشریه Nature Communications منتشر شد، دانشمندان نشان دادند که پروتئین Rasip1 به‌طور تعیین‌کننده‌ای در مراحل اولیه تشکیل لومن، که در محل چسبندگی بین دو سلول اندوتلیالی رخ می‌دهد، دخالت دارد. تمرکز آن‌ها به‌ویژه بر روی اتصال بین دو سلول، یعنی محل‌های چسبندگی بود. آن‌ها مشاهده کردند که این محل چسبندگی به فضایی توخالی تبدیل می‌شود که شبیه به دو نیمه یک مغز گردو با یک حلقه چسبناک در کنار آن است.

نقش پروتئین Rasip1 در تشکیل عروق خونی

در این فرآیند، پروتئین Rasip1 نقش مهمی ایفا می‌کند. دکتر جیانمین یین، نویسنده اول مقاله، بیان می‌کند: “این پروتئین، پروتئین‌های چسبندگی را از مرکز به حاشیه منتقل می‌کند و اجازه می‌دهد که لومن در بین آنها متورم شود.”

نیروهای کششی بین سلول‌ها، تشکیل صحیح عروق را تضمین می‌کنند. در یک مطالعه جداگانه که در نشریه Angiogenesis منتشر شده است، تیم تحقیقاتی به بررسی نقش نیروهای انقباضی پرداخت که توسط پروتئین‌های Heg1 و Ccm1 تنظیم می‌شوند. دکتر یین توضیح می‌دهد: “ما کشف کردیم که این نیروهای انقباضی بین سلول‌ها ضروری هستند. تنها زمانی که شدت آنها به دقت تنظیم شود، سلول‌ها به درستی تعامل می‌کنند و تشکیل عروق به درستی انجام می‌شود.”

دانشمندان یک مکانیزم را کشف کرده‌اند که در آن نیروهای کششی هماهنگ در امتداد اتصالات سلولی، رشد هماهنگ عروق خونی را ترویج می‌دهند. دکتر هاینز جورج بلتینگ، که رهبری این مطالعه را بر عهده داشت، می‌گوید: “ما متوجه شدیم که نیروهای کوچک ناشی از انقباض ریتمیک ساختارهای سلولی، اتصالات سلولی را تثبیت کرده و به حفظ شکل آنها کمک می‌کند.”

با فعال‌سازی انتخابی این نیروها، محققان توانستند اتصالات معیوب سلولی را نیز اصلاح کنند. این یافته‌ها بر اهمیت این نیروها برای شبکه عروقی سالم تأکید می‌کنند.

درک جدیدی از تشکیل عروق خونی

یافته‌ها در مورد نقش خاص نیروهای دینامیک و تنظیم پروتئین‌ها، درک ما از فرآیند تشکیل عروق خونی را عمیق‌تر می‌کند. بلتینگ می‌گوید: “مشاهده این فرآیند در موجود زنده و استخراج نتیجه‌گیری‌های جدید، هنوز هم شگفت‌انگیز است.” او ادامه می‌دهد: “زمانی که تعادل نیروها در اتصالات سلولی مختل شود یا پروتئین‌ها به درستی ارتباط برقرار نکنند، ساختار ارگان پایدار نمی‌تواند شکل بگیرد و عروق خونی معیوب توسعه می‌یابند.”

این یافته‌های جدید می‌توانند مبنایی برای توسعه استراتژی‌هایی برای درمان اختلالات عروقی مانند آنوریسم یا بیماری انسدادی شریانی محیطی فراهم کنند. در آینده، دانشمندان قصد دارند از روش‌های بیوفیزیکی برای بررسی دقیق‌تر این فرآیند استفاده کنند تا بتوانند مکانیزم‌های مولکولی تشکیل عروق خونی را بهتر درک کنند.