Srautas reiškia "eiti" tinkamam limfos sistemos vystymui

"Dynacon" atskirų šildymo kontūrų srauto debitą koreguoja tiesiogiai pagal l/h. (Liepa 2019).

Anonim

Limfinė sistema lėtai skleidžia skysčių iš mūsų organų ir audinių į kraują. Jis grįžta iš skysčio ir baltymų, kurie nutekėjo iš kraujagyslių, užtikrina imuninių ir uždegiminių ląstelių perėjimą iš audinių į kraują, o imuninėse ląstelėse - pagrindines nišas. Kaip tobulinama ši sistema, nebuvo gerai suprasta, tačiau dabar Pensilvanijos universiteto Perelmano medicinos mokyklos mokslininkai tyrinėjant pelėms nustatė, kad ankstyvas limfos skysčių srautas yra lemiamas brandžių limfinių kraujagyslių vystymosi veiksnys.

"Kai yra pagrindinių limfinių kraujagyslių, turi prasidėti milžiniškas brendimo laikas, o tai, ką mes suradome, yra tai, kad brendimo procesą sukelia fizinės jėgos, pradedant nuo ankstyvojo limfmazgių plitimo besivystančiame embrione", - sakė vyresnysis autorius Markas L. Kahnas, MD, Edward S. Cooper, MD / Norman Roosevelt ir Elizabeth Meriwether McLure profesorius medicinos katedroje.

Išvados, paskelbtos internete prieš Rugpjūčio leidimo " Klinikinių tyrimų žurnalas", yra didelis žingsnis į priekį pagrindiniame moksliniame supratimo apie limfinės sistemos vystymąsi. Jie taip pat turėtų padėti geriau suprasti limfinės sistemos sutrikimus, įskaitant limfedemą, kuri veikia daugelį moterų po krūties vėžio chirurgijos.

Pelės be limfos srauto

Šis projektas iš dalies buvo paskatintas naujausiais kultivuotų limfinės kraujagyslių endotelio ląstelių tyrimais, kurie parodė, kad skysčių jėgos gali būti svarbus veiksnys limfinių kraujagyslių išbrinkime. Tačiau nebuvo paprasta patikrinti šią hipotezę gyvuose gyvūnuose.

"Niekas negalėjo sugalvoti būdų sustabdyti limfos tekėjimą embrioniniuose gyvūnuose, neužkertant kelią jų limfinių kraujagyslių vystymuisi", - sakė pirmasis autorius Danielio T. Sweet, doktorantas Kahno laboratorijoje.

Žmonėms ir kitiems žinduoliams limfinė sistema yra mažo srauto sistema, kuri, skirtingai nuo kraujo apytakos sistemos, neturi centrinio siurblio. Vietoj to ji remiasi raumenų susitraukimu brandžios limfinės kraujagyslės sienelės ir mažų vožtuvų limfinėse kraujagyslėse, kad išsipūtė skystis kartu ir išvengtų atgalinio srauto.

Didesni surenkantys limfiniai indai gauna daug mažų įplaukų iš limfinių kapiliarų aplinkiniuose audiniuose. "Jūs galite ne tik uždaryti vieną iš laivų, kad blokuotų srautą pasroviui - yra daug kitų intakų, " sakė Sweet.

Tirtų, kaip išbandyti srauto vaidmenį besivystančių limfinių kraujagyslių srityje, pasirodė esanti transgeninių pelių linija, sukurta anksčiau Kahno laboratorijoje. Dėl gliukozės, vadinamos Clec2, nebuvimo, pelės nesugeba gaminti tam tikrų receptorių trombocitų kraujyje, o jų rezultatai yra žymūs: venų, kurios paprastai padeda nusausinti limfinės sistemos nutekėjimą į jį. Panašus į upės vandenyną, šis upės srautas kraujyje sustabdo įprastą leistiną limfos srautą.

Netakų poveikis

Su fluorescuojančiomis atsekamomis medžiagomis, Sweet patvirtino, kad Clec2-knockout pelės, kaip jos sukūrė, neturėjo gryno limfos srauto. Gyvuliai išaugo įprastą pagrindinį limfinių kraujagyslių tinklą, tačiau, kaip anksčiau buvo paminėta laboratorinių indų tyrimai, šiems laivams nepavyko sukurti sklendžių.

Netikėtai Sweet, Kahn ir jo kolegos nustatė, kad net ir kitose pagrindinėse limfinės sistemos funkcijose šitose be srauto pelėms netinkamai subrendo.

Paprastai po pradinio limfinių kraujagyslių vystymosi etapo atsiranda rekonstrukcijos fazė, kai sistema tampa veiksmingesnė. Laivai sudaro hierarchinę struktūrą, kurioje mažesnieji laivai į priekį patenka į didesnius laivus pasroviui. Be srauto pelių, šis rekonstrukcija nepavyko.

Be to, mokslininkai nustatė, kad lygios raumens ląstelės, kurios paprastai formuoja ploną pamušalą brandžiose limfinėse kraujagyslėse ir vykdo susitraukimus, kurie padeda limfos srautui, vietoj to sukūrė neįprastai storą pamušalą, tarsi nebūtų įprasto signalo išjungti ląstelių proliferaciją.

"Mes pradėjome galvoti, kad srautas gali būti svarbus tik vožtuvų formavimui, bet galų gale suprato, kad srautas iš tiesų kontroliuoja visus šių limfinių kraujagyslių brendimo aspektus", - sakė Sweet.

Norėdami parodyti, kad šie padariniai buvo dėl limfos srauto trūkumo, o ne dėl tiesioginio Clec2 išskyros poveikio limfinėse kraujagyslėse, mokslininkai "Clec2" uždarė tik trombocitus, o ne kitose ląstelėse ir matė tokius pačius rezultatus.

Ląstelių kultūros tyrimai, atlikti su daktaras Juanas M. Jiminezas, bendradarbiaujančio mokslininko Patologijos ir laboratorijos medicinos profesoriaus Peterio F. Davieso laboratorijoje, taip pat patvirtino, kad fizinis skysčių srautas per limfinės kraujagyslių ląsteles gali savaime paskatinti genų išraiškos pokyčiai labai panašūs į tuos, kurie žinomi kaip limfinės vožtuvo vystymosi kryptis.

Įdomu, kad šioms ląstelėms reikėjo ne tik skysčių judėjimo į priekį, bet ir bent jau trumpo pasikeitimo, siekiant skatinti genų ekspresijos pokyčius. "Tai tarsi trys žingsniai į priekį, vienas žingsnis atgal, ir mes manome, kad šis srauto atstatymas yra tai, kas skatina signalizaciją", - sakė Sweet.

Tyrėjai dabar planuoja išsamiau išnagrinėti, kaip limfinės kraujagyslių ląstelės paverčia mechanines jėgas nuo limfos srauto į genų ekspresijos pokyčius, reikalingus limfinių kraujagyslių brendimui. Kitas tolesnis tikslas - ištirti, ar panašūs su srautu susiję mechanizmai verčia kraujo apytakos sistemoje esančių indų ir vožtuvų brendimą.

Kahnas tikisi, kad tyrimai taip pat suteiks naudingos įžvalgos gydant limfinės sistemos sutrikimus, net ir tuos, kurie vyksta suaugusiesiems. Vienas iš dažniausiai pasitaikančių priežasčių - tai limfedema, kuri gali sukelti pažastų limfinių mazgų pašalinimą krūties vėžio operacijos metu. "Mes įtariame, kad limfos srautas veikia net ir po brandos, kad palaikytų tinkamą molekulinę ir genetinę aplinką šiems limfiniams indams ir vožtuvams", - sakė Kahnas. "Tokio srauto nutraukimas gali turėti ilgalaikį neigiamą poveikį šiems indams ir vožtuvams, todėl kyla klausimas, ar mums greito limfmazgių atstatymo metu reikia greitai atstatyti srautą".