Μια ομάδα ερευνητών στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καρλσρούης (ΚΙΤ) ταρακουνά τα θεμέλια ενός δόγματος της κυτταρικής βιολογίας. Με λεπτομερή σειρά πειραμάτων, απέδειξαν ότι η ανάπτυξη των αιμοφόρων αγγείων διαμορφώνεται από τους νευρώνες και όχι, όπως υπέθεταν μέχρι τώρα, μέσω ενός μηχανισμού ελέγχου των κυττάρων των αιμοφόρων αγγείων μεταξύ τους. Τα αποτελέσματα της πρωτοποριακής αυτής έρευνας ανοίγουν ορίζοντες στη θεραπεία αγγειακών παθήσεων, όγκων και νευροεκφυλιστικών νόσων. Η μελέτη δημοσιεύεται στο περιοδικό Nature Communications.
«Η δουλειά μας είναι καθαρή βασική έρευνα», αναφέρει ο καθηγητής Ferdinand le Noble του ΚΙΤ, «αλλά παρέχει μια εντελώς νέα προοπτική για το πώς μεγαλώνουν τα αιμοφόρα αγγεία, διακλαδίζονται ή αναστέλλεται η ανάπτυξή τους.» Για δεκαετίες, οι ερευνητές αναζητούν τρόπους για να προωθήσουν ή να εμποδίζουν το σχηματισμό νέων αιμοφόρων αγγείων. Ασθενείς με έμφραγμα του μυοκαρδίου και αγγειακό εγκεφαλικό επεισόδιο θα επωφελούνταν από νέες αρτηρίες, ενώ οι καρκινοπαθείς θα ωφελούνταν από αναστολή ανάπτυξης των αιμοφόρων αγγείων των όγκων τους.
Τα βασικά στοιχεία που μελετήθηκαν βρίσκονται σε εξαιρετικά λεπτή ισορροπία και είναι μόρια σηματοδότησης: το μόριο τροχοπέδη στην ανάπτυξη 1sFlt1, και ο αγγειακός ενδοθηλιακός αυξητικός παράγοντας (VEGF). Η ομάδα του le Noble μελετά τη συνεχή ανάπτυξη των νευρικών οδών και των αγγείων του κυκλοφορικού στο ψάρι-ζέβρα (zebrafish). Τα αυγά του ψαριού αυτού είναι διαφανή και αναπτύσσονται έξω από το σώμα της μητέρας, επιτρέποντας στους ερευνητές να παρατηρούν την ανάπτυξη κυττάρων και οργάνων με ατραυματικό τρόπο.
Οι ερευνητές απέδειξαν ότι σε διάφορα στάδια ανάπτυξης, τα νευρικά κύτταρα του νωτιαίου μυελού παράγουν περισσότερο ή λιγότερο sFlt1 και VEGF και, με τον τρόπο αυτό, διαμορφώνουν την ανάπτυξη των αιμοφόρων αγγείων. Στο αρχικό στάδιο ανάπτυξης, η συγκέντρωση sFlt1 στους νευρώνες εμποδίζει την ανάπτυξη των αιμοφόρων αγγείων με τη δέσμευση και την αδρανοποίηση του παράγοντα ανάπτυξης VEGF. Στον νωτιαίο μυελό, αυτό δημιουργεί ένα περιβάλλον φτωχό σε οξυγόνο, απαραίτητο για την πρώιμη ανάπτυξη των νευρωνικών βλαστικών κυττάρων.
Με την αύξηση της διαφοροποίησης των νευρικών κυττάρων, η συγκέντρωση του διαλυτού sFlt1 μειώνεται συνεχώς, και η τροχοπέδη στην ανάπτυξη των αγγείων χαλαρώνει, γιατί πιο ενεργό VEGF είναι τώρα διαθέσιμο. Στη συνέχεια, τα αιμοφόρα αγγεία αναπτύσσονται στο νεαρό νωτιαίο μυελό παρέχοντάς του οξυγόνο και θρεπτικές ουσίες. «Από τα αποτελέσματα συμπεραίνουμε ότι με τη λεπτή διαμόρφωση των sFlt1 και VEGF, τα νευρικά κύτταρα ρυθμίζουν πολύ δυναμικά την πυκνότητα του δικτύου των αιμοφόρων αγγείων τους σύμφωνα με τις απαιτήσεις ή σύμφωνα με την αντίστοιχο στάδιο της ανάπτυξης του οργανισμού» επισημαίνει ο le Noble.