Получены новые данные о лимфатических сосудах в сердце
Ученые из Медицинской школы Университета Северной Каролины (UNC) провели исследование, направленное на углубление понимания лимфатических сосудов, которые переносят лимфу - прозрачную жидкость, содержащую важные молекулы, иммунные клетки и жидкость - от органов и тканей обратно в кровоток. Хотя анатомы впервые описали лимфатическую систему много веков назад, ученые только недавно разработали инструменты для разделения ее отдельных и специализированных ролей в различных органах.
В данном исследовании, опубликованном в журнале Circulation Research, ученые Школы медицины UNC определили белок под названием VE-кадхерин как ключевой фактор в поддержании лимфатических сосудов, обслуживающих сердце. Удаление VE-кадхерина из лимфатических сосудов у новорожденных и взрослых лабораторных мышей привело к тому, что лимфатические сосуды в сердце регрессировали и в конечном итоге исчезли. Также было обнаружено, что эти сосуды не функционируют должным образом. Интересно, что потеря лимфатических сосудов сердца не была связана с ухудшением функции сердца, даже после экспериментально вызванного инфаркта.
"Все предполагали, что лимфатические сосуды сердца имеют решающее значение для предотвращения аномального накопления жидкости в сердце после травмы, но наша работа показывает, что это не так", - сказала старший автор исследования Кэтлин Кэрон, доктор философии, профессор и заведующая кафедрой клеточной биологии и физиологии UNC. "Наша работа также подчеркивает тот факт, что лимфатические сосуды имеют очень специализированные функции в различных частях тела".
Ученые использовали линию мышей, сконструированную таким образом, что ген VE-кадхерина может быть выборочно удален из лимфатических клеток в определенное время. Предыдущие исследования показали, что потеря VE-кадхерина оказывает глубокое и разнообразное воздействие на лимфатические сосуды, расположенные в различных органах, таких как кишечник и кожа. Однако специфические последствия потери VE-кадхерина для лимфатических сосудов в сердце не были описаны.
В ходе экспериментов под руководством аспирантов Натали Харрис и Натали Нильсен исследователи обнаружили, что удаление гена VE-кадхерина у новорожденных мышей или даже у взрослых мышей вызывает серьезную регрессию лимфатических сосудов сердца. Это было поразительное наблюдение само по себе и продемонстрировало важность VE-кадхерина в поддержании сердечных лимфатических сосудов. Исследователи также определили некоторые из ключевых молекулярных сигнальных путей, через которые VE-кадхерин оказывает этот поддерживающий эффект.
Кроме того, исследователи использовали этих мышей с дефицитом сердечной лимфы в качестве новой модели для изучения роли сердечной лимфы в нормальной работе сердца и восстановлении сердца после травмы. Полученные результаты оказались весьма неожиданными.
По сравнению с сердцами мышей с нормальной сердечной лимфатической системой, сердца с почти отсутствующей лимфатической системой бились и перекачивали кровь нормально. Они не накапливали жидкость и не набухали, как это часто происходит с тканями в организме при нарушении работы местных лимфатических сосудов.
Это было удивительно, учитывая, что исследователи продемонстрировали, что эти сердечные лимфатические сосуды с дефицитом VE-кадхерина не функционировали нормально в исходном состоянии. После экспериментально вызванного инфаркта сердца с дефицитом лимфатической системы функционировали ничуть не хуже, чем сердца с нормальной лимфатической системой.
Ученые, изучающие сердце, широко предполагали, что лимфатические сосуды сердца играют важную вспомогательную роль в обычной работе сердца, а также в восстановлении после травмы. Многочисленные предыдущие исследования показали, что экспериментальное увеличение роста сердечных лимфатических сосудов после сердечного приступа улучшает работу сердца. Предполагалось, что этот эффект связан с предотвращением накопления жидкости и отека, также называемого отеком.
"Эта интересная модель мыши говорит нам о том, что предотвращение сердечного отека может не быть основной функцией сердечных лимфатических сосудов после травмы", - сказал Карон, который также является сотрудником Института сердца МакАллистера UNC.
Основываясь на своих новых результатах, Карон и его коллеги планируют изучить, выполняют ли лимфатические сосуды другие важные функции в поддержке сердца.
Например, лимфатическая система, включающая лимфатические узлы, соединенные между собой лимфатическими сосудами, помогает иммунной системе обнаруживать инфекции и травмы, мобилизовывать надлежащие ответные реакции и перемещать иммунные клетки к тканям и от них во время процесса повреждения и восстановления. Лаборатория Карона сейчас изучает эти потенциальные функции, связанные с иммунитетом, в лимфатических сосудах сердца.
