Das Gefühl des Drucks: Wie Blutgefäße Sinne Ihre Umwelt

Zellen und Gewebe sind nicht nur statische Strukturen. Sie haben die Fähigkeit zu spüren, und reagieren dynamisch auf externe Vorgaben, um sicherzustellen, dass Sie in Anpassung an die sich ständig verändernden äußeren Umgebung. Jetzt haben Forscher von der University of Tsukuba haben bereits eine Roman-protein, spielt eine zentrale Rolle bei der Transduktion von externen mechanischen cues zu den Zellen in den Wänden der Blutgefäße. In einer neuen Studie zeigen Sie, wie das protein thrombospondin-1 (Thbs1) sorgt dafür, dass die Gefäßwände werden gestärkt, die in Zeiten der mechanischen Belastung und Umgekehrt, wie das fehlen von Thbs1 führen können in geschwächten Gefäßwänden.

Alle Gewebe, auch Blutgefäße, sind aus verschiedenen Arten von Zellen und Proteinen, die Sie umgeben, letzterer auch genannt extrazelluläre matrix (ECM). Das ECM wird nicht nur sichergestellt, dass Zellen, die stabil verankert, um eine externe Struktur, sondern dient auch als Mittel zur übertragung mechanischer Impulse. In Blutgefäßen, die wichtigsten mechanischen cues stammen aus der pulsatile Blutfluss sowie die ständig wechselnden Blutdruck. Während eine große Anzahl von Proteinen beschrieben worden, um eine Rolle in der Wechselwirkung zwischen Zellen und der ECM, ein klares Verständnis davon, wie diese mechanische mikroumgebung koordiniert wird zur Aufrechterhaltung der strukturellen und funktionellen Integrität der Blutgefäße gefehlt hat.

„Blutgefäße sind ständig ausgesetzt, die starken mechanischen Kräfte von außen, so dass Sie sich anpassen müssen, die Ihnen durch die Umsetzung dieser Hinweise in die richtige zelluläre Reaktionen,“ sagt entsprechenden Autor Professor Hiromi Yanagisawa. „Das Ziel unserer Studie war die Erweiterung unseres Verständnisses der Interaktion zwischen Blutgefäßen und mechanischen stress während der normalen Biologie und in Zeiten von hohen Belastungen, wie Bluthochdruck.“

Um Ihr Ziel zu erreichen, haben die Forscher ausgesetzt Ratte vaskulären glatten Muskelzellen (SMC) zu zyklischem Strecke zu imitieren pulsatile Blutfluss und gefunden, dass die mechanische Belastung führte in LSM die Herstellung von mehr Thbs1 und sekretieren es. Sie entdeckten dann, dass Thbs1 die Interaktion mit bestimmten integrinen, einer protein-Familie, links die Zellen an die ECM, für die Stärkung der sogenannten fokalen Adhäsionen, die Ankerpunkte, die Aufrechterhaltung der zellulären Spannung als auch korrekt orient-Zellen in Reaktion auf mechanische Dehnung.

„Diese Ergebnisse zeigen, wie Thbs1 spielt eine bedeutende Rolle in der zellulären Reaktion auf relativ milde mechanische Belastung“, sagt führen Autor, Professor Yoshito Yamashiro. „Wir nächste wollte wissen, wie Thbs1 beteiligt ist, in extremen Fällen von mechanischem stress, wie z.B. bei schwerer Hypertonie.“

Zu simulieren, die Hypertonie, die Forscher durchgeführt transverse Aorten-Konstriktion (TAC) in Mäusen. TAC zwingt das Herz zu Pumpen das Blut gegen eine stark verengte aorta, die sich in hohen Blutdruck und hohe mechanische Belastung der aortenwand. Obwohl alle normalen Mäuse überlebten diese Prozedur, ein Drittel von Mäusen, denen Thbs1 starb der Aorten-Ruptur als Folge der geschwächten aortenwand aufgrund der gestörten Interaktion zwischen Gefäßwand-Zellen und der ECM.