Исследование показывает роль ресничек в сердечно-сосудистых функциях и генетических заболеваниях
На обложке обложки Advanced Science показаны цилиарные внеклеточные везикулы (cELV), которые Ашраф Мохилдин, доктор наук из Университета Чепмена, и его коллеги обнаружили в своем исследовании. Предоставлено: передовая наука.

Исследования Университета Чепмена позволяют по-новому взглянуть на характеристики важнейших белков цилиарной мембраны, которые играют жизненно важную роль в генетических заболеваниях человека и сердечно-сосудистых функциях.

Недавно было показано, что первичная ресничка, органелла, которая существует на поверхности почти всех типов клеток в организме, имеет набухание мембраны. Это называется ресничными луковицами, и их структура и физиологическое значение остаются неизвестными.

Ашраф Мохельдин, доктор философии, научный сотрудник фармацевтического факультета университета Чепмена и главный исследователь исследования, возглавил команду, которая изучила и проанализировала структуру первичных ресничек, чтобы лучше понять ресничные луковицы и их значение. Используя метод визуализации одной клетки, одной реснички и протеомную идентификацию, они обнаружили, что ресничная луковица имеет характеристики, подобные внеклеточным пузырькам (EV).

Известно, что внеклеточные везикулы способствуют передаче информации внутри сердечно-сосудистых клеток. Команда Mohieldin обнаружила, что цилиарные внеклеточные везикулы (cELV) имеют сходство с EV, и что он играет специфическую роль в передаче сигналов ресничек, клеточных функциях и поддержании сердечно-сосудистого гомеостаза. Мембрана первичных ресничек содержит эти сенсорные белки, которые обнаруживают сигналы от других клеток и из окружающей среды. Выступая в качестве клеточных компартментов, которые регулируют основные пути передачи сигналов, обнаружение сигнала белка активирует реакцию и поведение клетки. Анализируя базу данных 172 белков cELV, исследователи также определили, что cELV обладает уникальным и динамичным движением и способностью высвобождаться под действием механической силы жидкости.

Дефекты первичных ресничек связаны с широким спектром генетических нарушений, называемых цилиопатиями, включая синдром Жубера, синдром Барде-Бидля, поликистоз почек и синдром Меккеля-Грубера. Цилиопатии часто представляют собой хронические инвалидизирующие и опасные для жизни состояния, поражающие несколько систем органов.

«Наши результаты впервые выявили важные цилиарные белки, которые участвуют в цилиопатических расстройствах», — сказал Мохилдин. «Мы надеемся, что наши исследования обновят наше понимание и нынешний подход к исследованию генетических заболеваний человека».

Чтобы выявить аномальную функцию cELV и роль белка в сердечно-сосудистой системе, лаборатория доктора Мохилдина работала с рыбками данио и мышами. Исследователи наблюдали рандомизированное образование петель сердца, гидроцефалию и кистозные заболевания почек у рыбок данио. Кроме того, они изучили компенсированную сократимость сердца как у рыбок данио, так и у мышей, чтобы проверить и сравнить данные.

Таким образом, они увидели, что низкая циркуляция cELV приводит к гипотензии с компенсированной сердечной функцией, гипертрофии левого желудочка, сердечному фиброзу и аритмогенным характеристикам, что приводит к высокой смертности мышей. Кроме того, общая фракция выброса, ударный объем и сердечный выброс значительно снижаются у мышей, лишенных cELV. Никакие предыдущие исследования не выявили физиологическую роль cELV в моделях рыбок данио и мышей.

Открытие тесной связи между cELV, цилиопатией и сердечно-сосудистой функцией позволяет надеяться, что в будущих исследованиях эти белки будут сосредоточены, чтобы помочь определить эффективное лечение расстройств, связанных с дисфункцией ресничек.

«Нацеливание на эти белки может помочь ученым четко понять механизм этих нарушений и, в конечном итоге, указать путь к потенциальному лечению цилиопатий», — сказал Мохилдин.




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *