Mekanism för hur nya blodkärl bildas upptäckt

2019-09-23

I en ny studie i tidskriften EMBO Reports visar forskare från IGP för första gången på en mekanism för hur nya blodkärl bildas och att den är avgörande för överlevanden av embryon och organfunktion. Resultaten skulle kunna utvecklas för att kontrollera nybildningen av blodkärl vid olika sjukdomar.

Ett fungerande nätverk av blodkärl, som transporterar syre och näringsämnen till vävnaderna, är nödvändigt för att överleva. Blodkärlens insida täcks av så kallade endotelceller som behövs för att skapa de ihåliga kärl där blodet leds ut till alla vävnader.

I den nya studien har Chiara Testini och hennes kollegor kunnat visa på mekanismen för hur nya endotelceller bildas genom delning av existerande celler. Om denna mekanism inte fungerar bildas alltför få blodkärl. Det kan leda till döden redan under embryoutvecklingen eftersom hjärnan inte får tillräckligt med syre, eller så störs en lång rad organ efter födseln av att de har för få blodkärl.

Ett särskilt intressant fynd var att mekanismen hade olika effekt beroende på genetiska faktorer. I vissa genetiska bakgrunder kunde man bara se en effekt under embryoutvecklingen medan i andra genetiska sammansättningar syntes effekten bara efter födseln.

– Vi blev mycket överraskade av att upptäcka hur viktig genetiken var för att kontrollera mekanismen bakom endotelcellernas delning. Vissa typer av möss överlevde inte embryoutvecklingen medan andra överlevde men uppvisade defekter efter födseln, säger Chiara Testini, försteförfattare till studien som gjorts av Lena Claesson-Welshs forskargrupp.

Ett protein som kallas vascular endothelial growth factor (VEGF) har under lång tid betraktats som den huvudfaktor som reglerar endotelceller. Man vet att VEGF stimulerar endotelcellerna att dela och föröka sig genom att påverka aktiviteter i cellkärnan men exakt hur det går till har inte gått att förklara. I den aktuella studien kunde forskarna visa på betydelsen av en enstaka aminosyra i proteinet VEGFR2, som är den receptor på cellytan som binder VEGF.

Forskarna gjorde experiment med möss där aminosyran i fråga saknades i VEGFR2. I dessa möss, som hade allt som behövs för att bilda nya blodkärl förutom denna specifika aminosyra, kunde cellerna inte längre skicka signaler till cellkärnan för att starta celldelningen.

– Att en så avgörande mekanism – bildandet av nya blodkärl – kontrolleras av en enstaka aminosyra var verkligen oväntat och vi fick lov att dubbelkolla våra resultat gång på gång med olika tekniker. Vi hoppas att dessa nya fynd kan utvecklas till att manipulera endotelceller så att de vid behov kan bilda fler eller färre kärl, säger Lena Claesson-Welsh. 

Mer information:
Artikel i EMBO Reports
Lena Claesson-Welshs forskning

I genetiskt defekta möss (till vänster) bildas mycket färre blodkärl än normalt
(till höger).                                                                        Bild: Ross Smith