Ученые из Базельского университета выяснили, как в организме формируются кровеносные сосуды, которые доставляют к тканям кислород и питательные вещества в крови. Чтобы система работала, миллиарды клеток должны сложиться в сложную разветвленную сеть трубок с просветом, по которому течет кровь. Но как клетки точно подстраиваются друг под друга и соединяют отдельные участки в единый сосуд — до конца было непонятно.
Исследователи изучили этот процесс на рыбах данио с помощью высокоточной съемки, которая позволяет видеть живые клетки в движении. Результаты впервые показали, как соседние участки сосудов сливаются в одну непрерывную трубку.
Ключевую роль играют эндотелиальные клетки, из которых состоит внутренняя стенка сосудов. Они должны держаться вместе, чтобы сосуд не разрушился, и при этом уметь менять форму и двигаться, чтобы правильно строиться. Ученые обратили внимание на особые выступы на клетках — ламеллиподии на основе межклеточных соединений. Эти выступы работают как передний край клетки: сначала они создают толкающую силу и вытягивают клетку вперед, а на кончике действуют как якорь — крепятся к соседней клетке и удерживают конструкцию. Затем силы натяжения подтягивают заднюю часть клетки вперед, и она постепенно удлиняется. Получается движение, похожее на то, как ползет гусеница: цикл «толкай — тяни» повторяется, и просвет сосуда шаг за шагом расширяется.
Важную роль играет молекула VE‑кадгерин, которая работает сразу в двух режимах. С одной стороны, это своего рода «клей», который держит клетки вместе и не дает стенке сосуда рассыпаться. С другой — она участвует в самом движении клеток, помогая им перестраиваться. Ученых особенно поразило, насколько пластичны эти клетки: они одновременно прочные и очень гибкие.
Сосуды сопровождают развитие почти всех органов, поэтому знание того, как они формируются, помогает объяснить и само формирование органов. В будущем эти данные могут пригодиться для создания в лаборатории тканей и органоидов с настоящими кровеносными сосудами — это нужно и для исследований, и для развития регенеративной медицины.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что названо 10 необычных фактов о сердце.