Дослідники з'ясовують, чому аневризми аорти утворюються в дузі або черевному сегменті

Розширені судини в аорті можуть бути небезпечними для життя, якщо розірвуться. Так звані аневризми аорти зазвичай утворюються в тих самих місцях великої кровоносної судини: або у верхній частині дуги, або в черевній порожнині.

«Ми хотіли зрозуміти, чому саме ці ділянки уражені. Що відрізняє їх від інших?» — каже професор Даніела Венцель, завідувачка кафедри системної фізіології Рурського університету в Бохумі, Німеччина.

Дослідження активності генів у внутрішньому шарі кровоносних судин показало, що навіть у здорових мишей у цих ділянках виникають аномалії. Дослідницька група опублікувала свої висновки в журналі Angiogenesis 4 липня.

Техніка штампування полегшує аналіз ендотеліальної РНК

Щоб з'ясувати, що відрізняє неодноразово уражені судинні ділянки від інших, Венцель та її команда з Бохума та Бонна, які входять до складу Спільного дослідницького центру/Transregio 259 "Захворювання аорти", розробили метод для цілеспрямованого вивчення ендотелію аорти, який є найглибшим шаром кровоносної судини.

«З досвіду інших судинних захворювань, таких як атеросклероз, ми знаємо, що зміни в цьому внутрішньому шарі відбуваються задовго до появи симптомів», – каже дослідник.

Дослідникам вдалося виділити лише ендотеліальні клітини аорти у здорових мишей за допомогою методу холодного штампування. З цих невеликих зразків, які містили лише близько 350 окремих клітин, вони змогли виділити та вивчити РНК. Вони проаналізували генетичну активність у різних ділянках аорти та порівняли ділянки, де часто утворюються аневризми, з тими, де цього не відбувається.

Генетичні аномалії

«Ми виявили специфічні патерни активованих генів у місцях, де часто утворюються розширені структури», – пояснює Александр Брукнер, аспірант робочої групи Інституту фізіології I при Університетській лікарні Бонна та Боннського університету, а також перший автор дослідження. «Ці надзвичайно активні гени впливають, наприклад, на зміни позаклітинного матриксу, утворення нових кровоносних судин та певні запальні реакції».

Такі генетичні аномалії також були виявлені в тканині аневризми людини. Разом з колегами з Інституту фізіології Любецького університету дослідники також визначили жорсткість ендотелію у зразках здорової аорти. Чим менш еластичний ендотелій, тим шкідливіший він для здоров'я судин. Вони показали, що ендотелій був жорсткішим в ділянках, де часто розвиваються аневризми, ніж у контрольних зонах.

На наступному етапі команда використала встановлену модель нокаутної миші, схильної до утворення аневризм через цілеспрямовану генетичну модифікацію. Коли цим мишам додатково підвищують кров'яний тиск, утворюються аневризми аорти. Вони порівняли генетичну активність в ендотелії аорти генетично модифікованих мишей без аневризм з активністю у мишей, у яких розвинулися аневризми через додатковий високий кров'яний тиск.

«У мишей з аневризмами ми виявили набагато вищий ступінь змін генів тієї ж категорії, що й зміни генів у здорових мишей», — каже Брюкнер. «У мишей з аневризмою також спостерігалися зміни в стінці судин».

Дослідники дійшли висновку, що місця, де часто утворюються аневризми, є слабкими місцями з самого початку. «Ми не знаємо точно, чому це відбувається — це може бути пов’язано з механічними умовами та кровотоком у цих ділянках, або, можливо, змінена активність генів у цих ділянках успадковується від народження», — пояснює Венцель.

Останнє видається правдоподібним, оскільки аорта розвивається на різних рівнях з різних ембріональних попередників. «Якщо до цього додаються такі фактори ризику, як куріння та високий кров’яний тиск, ці ділянки особливо вразливі до утворення судинної аневризми», – наголошує лікар.

Вона сподівається, що фундаментальні дослідження призведуть до кращого розуміння процесів, що сприяють утворенню аневризми, і що це зрештою призведе до нових підходів до медикаментозного лікування.