Поток воды помогает клеткам формировать кровеносные сосуды

Исследователи RIKEN обнаружили, что поток воды играет неожиданную роль в формировании новых кровеносных сосудов у развивающихся рыбок данио. Это открытие углубляет понимание того, как сосуды образуют новые ответвления посредством миграции клеток.

Новые сосудистые ветви формируются, когда специальные клетки на переднем крае сосудов — эндотелиальные клетки кончиков — мигрируют в новые области, образуя сосудистые почки. Эффективную миграцию клеток традиционно связывали с процессом полимеризации актина, когда строительные блоки этого полимера соединяются в филаменты.

Теперь команда под руководством Ли-Кун Фанг из Центра динамических исследований биосистем RIKEN обнаружила, что работает и другой механизм. Они показали, что поток воды также помогает эндотелиальным клеткам кончиков мигрировать у рыбок данио.

«Тот факт, что поток воды и накопление гидростатического давления помогают миграции эндотелиальных клеток кончиков, — это захватывающее открытие», — говорит Фанг. «Большинство сосудистых биологов считали, что полимеризация актина — единственная движущая сила миграции клеток, но мы показали, что задействован и другой процесс».

Команда знала, что должен существовать другой процесс, поскольку в более раннем исследовании эндотелиальные клетки кончиков продолжали мигрировать даже после отключения полимеризации актина у данио.

В текущем исследовании, опубликованном в eLife, команда показала, что поток воды является вторым механизмом. Они создали рыбок данио, лишённых генов, кодирующих аквапорины — каналы, облегчающие движение воды в клетки и из них. Когда исследователи это сделали, они наблюдали нарушенную миграцию эндотелиальных клеток.

«Мы обнаружили, что при отсутствии аквапоринов, а значит, и потока воды в эндотелиальные клетки, происходит нарушение миграции клеток кончиков», — говорит Фанг. «А когда мы ингибировали полимеризацию актина у мутантов по аквапоринам, наблюдалось большее подавление миграции».

«Сочетание этих двух результатов показывает, что существуют два механизма миграции эндотелиальных клеток кончиков во время развития данио».

Существование двух механизмов означает наличие резервной системы на случай сбоя. «Если один механизм выходит из строя, другой продолжает работать, обеспечивая формирование кровеносных сосудов», — отмечает Фанг.