Ученые из научно-исследовательского института RIKEN в Японии выяснили, что движение воды играет важную роль в формировании новых кровеносных сосудов у рыбок данио-рерио. Это открытие расширяет понимание того, как клетки мигрируют для создания новых сосудистых ветвей во время развития организма. Работа опубликована в журнале eLife.
Кровеносные сосуды доставляют клеткам кислород и питательные вещества, необходимые для их функционирования и роста. Во время развития организма сосуды формируют новые ветви, чтобы обеспечить кровоснабжение новых тканей. Этот процесс контролируют эндотелиальные клетки — клетки, выстилающие внутреннюю поверхность сосудов. На переднем крае сосудов находятся особые клетки, называемые «клетками-наконечниками», которые мигрируют в новые области и инициируют рост сосудистых ветвей.
Ранее считалось, что основной движущей силой миграции эндотелиальных клеток является полимеризация актина — процесс, при котором белок актин образует особые структуры, обеспечивая движение клетки. Однако в новом исследовании ученые под руководством Ли-Кун Фнга обнаружила, что важную роль играет и движение воды.
Исследователи выяснили, что водный поток и гидростатическое давление помогают эндотелиальным клеткам мигрировать. Ученые изучили рыбок данио-рерио, у которых были выключены гены, отвечающие за аквапорины — белки, которые создают каналы для движения воды через клеточные мембраны. В таких условиях миграция клеток-наконечников была нарушена.
«Когда аквапорины отсутствуют и вода не может проникать в эндотелиальные клетки, мы видим дефекты в их миграции», — пояснил Фнг. — «А когда мы одновременно блокируем полимеризацию актина у рыб с мутировавшими аквапоринами, миграция клеток нарушается еще сильнее. Это показывает, что существует два механизма миграции: один связан с актином, а другой — с движением воды».
Два независимых механизма миграции обеспечивают надежность процесса формирования кровеносных сосудов. Если один из механизмов не сработает, второй сможет компенсировать это, гарантируя, что сосуды все же образуются.
«Если эндотелиальные клетки не могут правильно мигрировать, новые сосуды не сформируются или будут иметь неправильную структуру», — отмечает Фнг. — «Это может привести к нарушениям кровотока и проблемам с питанием тканей».
Ранее в США показали самый яркий в мире источник рентгеновского излучения.