Ερευνητές από το Francis Crick Institute και το King’s College London έριξαν νέο φως στο πώς τα κύτταρα αναζητούν πληροφορίες προκειμένου να λαμβάνουν ταχύτερες και καλύτερες συλλογικές αποφάσεις για να συντονιστούν στην ανάπτυξης νέων αιμοφόρων αγγείων. Στη μελέτη τους, που δημοσιεύθηκε στο Philosophical Transactions of the Royal Society B, οι ερευνητές διαπίστωσαν πως όταν αναπτύσσονται νέα αιμοφόρα αγγεία, τα κύτταρα λαμβάνουν συλλογικές αποφάσεις χρησιμοποιώντας μια διαδικασία πληροφόρησης.
Οι ερευνητές συγκρίνουν αυτό που είδαν με έναν άνθρωπο που εισέρχονται σε ένα σκοτεινό, άγνωστο δωμάτιο και απλώνει τα χέρια του για να βρει ένα διακόπτη φωτός στον τοίχο. Τα κύτταρα εκτείνουν μακριά “δάχτυλα” που αισθάνονται, με τον τρόπο τους, το περιβάλλον. Αυτό επιτρέπει να επιλέξουν γρήγορα το κύτταρο που αισθάνεται το μεγαλύτερο σήμα από το περιβάλλον για να γίνει ο ηγέτης τους. Αυτό το κύτταρο-οδηγός (tip cell), οδηγεί το νέο αιμοφόρο αγγείο προς τα εμπρός.
Οι ερευνητές επικεντρώθηκαν στο σχηματισμό αιμοφόρων αγγείων, που είναι ζωτικής σημασίας για την υγιή ανάπτυξη και επιδιόρθωση των ιστών, και συχνά είναι μια διαδικασία που πάει στραβά όταν υπάρχει ασθένεια. Στην αρχή της διαδικασίας, ορισμένα ενδοθηλιακά κύτταρα κατά μήκος ενός υπάρχοντος αιμοφόρου αγγείου μετατρέπονται σε κύτταρα-οδηγοί. Αυτά τα κύτταρα έχουν μακρές προεξοχές τύπου δακτύλου στην επιφάνεια τους που ονομάζονται φιλοπόδια (filopodia) και απομακρύνονται από το υπάρχον αγγείο για να σχηματίσουν την κεφαλή ενός νέου, βλασταριού-αγγείου.
Χρησιμοποιώντας προσομοιώσεις υπολογιστών και μελέτες εμβρύων ζεβρόψαρων, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα φιλοπόδια αρχίζει να σχηματίζονται στην κυτταρική επιφάνεια προτού ένα κύτταρο δεσμευτεί να γίνει οδηγός. Στη συνέχεια, τα φιλοπόδια εκτείνονται στον περιβάλλοντα ιστό και ανιχνεύουν σήματα που μπορούν είτε να κάνουν ένα κύτταρο να γίνει οδηγός είτε να αναστείλουν κάτι τέτοιο. Η διαδικασία της κίνησης και της ανίχνευσης με φιλοπόδια αποτελεί έναν ενεργό βρόχο ανατροφοδότησης.
Σύμφωνα με τον Zakirov, εάν η επιλογή των κυττάρων-οδηγών πάει στραβά ή επιβραδυνθεί, αυτό μπορεί να επιφέρει κακώς διακλαδισμένα ή μη φυσιολογικά δίκτυα αγγείων, περιορίζοντας τη ροή του αίματος. Κάτι τέτοιο, με τη σειρά του, μπορεί να συμβάλει σε ασθένειες όπως ο καρκίνος και η αμφιβληστροειδοπάθεια. Η μεγαλύτερη κατανόηση του τρόπου επιτάχυνσης ή αλλαγής του ρυθμού διακλάδωσης θα μπορούσε επομένως να οδηγήσει σε νέες θεραπείες που θα ρυθμίζουν την πυκνότητα των αιμοφόρων αγγείων.
