Исследователи выясняют, почему аневризмы аорты образуются в дуге или брюшном сегменте

Расширение сосудов в аорте может представлять угрозу жизни, если они разрываются. Так называемые аортальные аневризмы обычно формируются в одних и тех же местах большого кровеносного сосуда: либо на верхней дуге, либо в брюшной полости.

"Мы хотели понять, почему именно эти места поражаются. Что отличает их от других?" говорит профессор Даниэла Венцель, заведующая кафедрой системной физиологии в Рурском университете в Бохуме, Германия.

Исследование активности генов в самом внутреннем слое сосудов показало, что даже у здоровых мышей аномалии происходят именно в этих местах. Исследовательская группа опубликовала свои выводы в журнале Angiogenesis 4 июля.

Техника штамповки облегчает анализ РНК эндотелия

Чтобы выяснить, что отличает многократно пораженные сосудистые участки от других, Венцель и её команда из Бохума и Бонна, которые являются частью Коллаборативного исследовательского центра/Трансрегио 259 "Заболевания аорты," разработали метод для специфического изучения эндотелия аорты, который является самым внутренним слоем кровеносного сосуда.

"Мы знаем из других сосудистых заболеваний, таких как атеросклероз, что изменения в этом внутреннем слое происходят задолго до появления симптомов," говорит исследователь.

Исследователям удалось изолировать только эндотелиальные клетки аорты у здоровых мышей, используя технику штамповки при экстремально низкой температуре. Из этих небольших образцов, которые содержали всего около 350 отдельных клеток, они смогли изолировать и изучить РНК. Они проанализировали генетическую активность в разных участках аорты и сравнили участки, где аневризмы часто формируются, с теми, которые не показывают такой тенденции.

Генетические аномалии

"Мы идентифицировали определенные паттерны активированных генов в местах, где часто формируются расширения," объясняет Александр Брюкнер, аспирант в рабочей группе Института физиологии I при Университетской клинике Бонна и Университета Бонна, первый автор исследования. "Эти необычайно активные гены влияют, например, на изменения внеклеточного матрикса, образование новых кровеносных сосудов и некоторые воспалительные реакции."

Такие генетические аномалии также обнаружены в тканях человеческих аневризм. Вместе с сотрудниками из Института физиологии Университета Любека исследователи также определили жесткость эндотелия в здоровых образцах аорты. Чем менее эластичен эндотелий, тем более вредным это является для сосудистого здоровья. Они доказали, что эндотелий был жестче в местах, где аневризмы часто развиваются, чем в контрольных областях.

На следующем этапе команда использовала установленную модель нокаутной мыши, которая склонна к формированию аневризм из-за целенаправленной генетической модификации. Если у этих мышей дополнительно индуцируют высокое кровяное давление, формируются аортальные аневризмы. Они сравнили генетическую активность в аортальном эндотелии генетически модифицированных мышей без аневризмы с активностью у мышей, у которых аневризма развилась из-за добавленного высокого кровяного давления.

"У мышей с аневризмами мы обнаружили гораздо большую степень изменений генов, относящихся к той же категории, что и изменения генов у здоровых мышей," говорит Брюкнер. "У мышей с аневризмой также была изменена стенка сосуда."

Исследователи пришли к выводу, что места, где часто формируются аневризмы, являются слабыми точками с самого начала. "Мы точно не знаем, почему это происходит – возможно, это связано с механическими условиями и кровотоком в этих местах, или, возможно, измененная активность генов в этих местах унаследована с рождения," объясняет Венцель.

Последнее кажется правдоподобным, так как аорта развивается на разных уровнях из различных эмбриональных предшественников. "Если к этому добавляются факторы риска, такие как курение и высокое кровяное давление, эти места особенно уязвимы для формирования сосудистой аневризмы," подчеркивает врач.

Она надеется, что фундаментальные исследования приведут к лучшему пониманию процессов, способствующих формированию аневризмы, и что это в конечном итоге приведет к новым подходам к лекарственному лечению.