Статьи

Исследователи из Национального университета Северной Каролины обнаружили, что терапевтические стволовые клетки выходят из кровяного русла не так, как предполагалось ранее. Процесс, названный учеными ангиопелоз (angiopellosis), может улучшить понимание не только методов лечения, связанных с внутривенным вводом стволовых клеток, а также позволит лучше понять метастатические виды рака.

Когда лейкоцитам необходимо попасть в область инфекции, они покидают кровяное русло используя процесс диапедез. При диапедезе, лейкоцит меняет свою форму и просачивается сквозь эпителиальные клетки, из которых созданы стенки сосудов. Диапедез – это хорошо изученный процесс. Ученые полагали, что другие типы клеток (терапевтические стволовые клетки и даже раковые клетки) точно также покидают кровяное русло, изменяя свою форму и проникая сквозь стенки сосудов.

Однако группа ученых под руководством профессора Ке Ченга (Ke Cheng) из Национального университета Северной Каролины совместно с учеными из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл, обнаружили совершенно отличное поведение стволовых клеток.

Терапевтические стволовые клетки могут точно также, как и лейкоциты, покидать кровяной поток и воздействовать на определенные ткани. Однако точный механизм работы стволовых клеток не было изучен. Профессор Ченг и его команда использовали модель данио-рерио для изучения этого процесса. Ученые использовали прозрачные генетически модифицированные эмбрионы рыбы данио-рерио с зеленой окраской кровеносных сосудов. Исследователи ввели в эмбрионы лейкоциты и сердечные стволовые клетки от человека, крысы и собаки. Все введенные клетки содержали флуоресцентный протеин красного цвета.

С помощью 3-D микроскопа для создания покадровых снимков ученые отследили весь процесс, проходимый стволовыми клетками при выходе из кровеносной системы. Лейкоциты использовали диапедез, как и ожидалось. Но когда стволовые клетки покидали кровеносную систему, эндотелиальные клетки кровеносных сосудов им активно в этом помогали. Мембраны, окружающие эндотелиальные клетки на обеих сторонах сосуда, растянулись вокруг стволовой клетки, а затем сжались и вытолкнули клетку за пределы сосуда.

«Когда речь идет о диапедезе, лейкоциты считаются активными клетками, изменяющими свою форму для выхода. Эндотелиальные клетки остаются пассивными в кровеносной системе», - говорит Чен. – «Но когда мы посмотрели на терапевтические стволовые клетки, мы увидели полную противоположность – стволовые клетки являлись пассивными, а эндотелиальные клетки не только изменили свою форму, чтобы окружить стволовую клетку, но и самостоятельно вытолкнули клетку из кровеносной системы. Мы назвали этот процесс ангиопелоз. Он представляет собой альтернативный способ для клеток покинуть кровеносную систему».

Исследователи обнаружили два основных отличия между ангиопелозом и диапедезом:

1. процесс ангиопелоза может занять несколько часов,
2. ангиопелоз позволяет нескольким клеткам одновременно покинуть кровяное русло.

«Ангиопелоз является групповым билетом для клеток при выходе их кровеносной системы», - говорит Ченг. – «Мы наблюдали, как целые кластеры клеток покидают таким образом кровеносную систему. Очевидно, возникает вопрос, каким образом другие клетки покидают кровеносную систему, например, клетки метастатического рака. Возможно они также используют этот более эффективный способ для выхода из кровеносной системы».