Как клетки становятся коронарными сосудами: открытие может помочь в восстановлении сердца

Сердце имеет собственную систему кровоснабжения: коронарные артерии доставляют богатую кислородом кровь, а сердечные вены удаляют обеднённую кислородом кровь. Однако молекулярные механизмы развития этих критически важных сосудов до конца не изучены.

Исследователи из Детской больницы Лос-Анджелеса, изучая рыб данио-рерио, обнаружили новый источник клеток, способных развиться в коронарные сосуды, и определили сигнальный белок, управляющий этим процессом — хемокин CXCL12. Результаты опубликованы в журнале Developmental Cell.

Модель данио-рерио

Рыбы данио-рерио — важная модель для сердечно-сосудистых исследований благодаря способности к регенерации сердца и прозрачности эмбрионов. С помощью конфокальной и покадровой съёмки учёные визуализировали, как коронарные сосуды развиваются из эндокарда (внутренней оболочки сердца), а именно из атриовентрикулярного канала.

Роль сигнального пути CXCL12–CXCR4

Исследовательская группа под руководством Чинг-Линг (Эллен) Лиен обнаружила, что рыбы с мутацией в рецепторе CXCR4 выживают, но не могут формировать коронарные сосуды или регенерировать сердце после повреждения. Это позволило сделать вывод: взаимодействие рецепторов CXCR4 на эндотелиальных клетках с белком CXCL12b, экспрессируемым миокардом, регулирует данный процесс.

Клиническое значение

Открытие имеет прямое отношение к медицине. Аномалии развития коронарных сосудов могут не проявляться до момента серьёзной нагрузки на сердце (например, при интенсивных занятиях спортом), что иногда приводит к внезапной смерти внешне здоровых молодых людей. Кроме того, такие аномалии могут повышать риск инфарктов в более позднем возрасте.

«Наши результаты определяют направление для будущих исследований, — говорит Чинг-Линг Лиен. — Понимание этих процессов позволит лучше диагностировать подобные состояния и разрабатывать стратегии вмешательства, а также продвинет наши усилия в области регенерации сердца у людей».