Хроническая регенерация поврежденных эндотелиальных клеток в местах нарушенного кровотока в сосудистой сети способствует развитию атеросклероза. Теперь команда LMU дополнительно выяснила роль короткой молекулы РНК в атерогенезе.
Атеросклероз – состояние, широко известное как затвердение артерий – развивается почти исключительно на стыках и резких поворотах артериального дерева. Это связано с тем, что на таких участках эндотелиальные клетки, которые образуют выстилку кровеносных сосудов, особенно чувствительны к повреждению – и их необходимо постоянно восстанавливать или заменять. Группа исследователей под руководством Андреаса Шобера из LMU предоставила дополнительные доказательства того, что специфическая микро-РНК, называемая miR-103, может стимулировать развитие атеросклероза. Их результаты опубликованы в журнале Nature Communications.
Поскольку кровь течет по неразветвленным артериям, слой эндотелиальных клеток подвергается высоким напряжениям сдвига. Эндотелий не только выдерживает эти нагрузки, они фактически необходимы для поддержания функции клеточного слоя. Однако бифуркации или крутые повороты сосудистой сети нарушают поток, вызывая турбулентность, которая снижает силу сдвига, действующую на эндотелий. Это, в свою очередь, имеет пагубные последствия для эндотелиальных клеток на таких участках. "В результате эндотелиальные клетки, расположенные на бифуркациях, подвергаются хроническому повреждению и должны постоянно заменяться," Шобер объясняет. Этот процесс сопровождается накоплением липидов на внутренней поверхности стенки кровеносного сосуда, что приводит к воспалительным реакциям, которые стимулируют образование атеросклеротических поражений. По мере того, как мы становимся старше, эти поражения имеют тенденцию к росту, что может иметь опасные для жизни последствия.
Короткие молекулы РНК, известные как микроРНК, стали важными регуляторами регенерации слоя эндотелиальных клеток в местах разветвления артерий. Многие из этих РНК напрямую взаимодействуют с матричными РНК (мРНК) и подавляют синтез кодируемых ими белков. Действительно, группа Шобера ранее обнаружила, что miR-103 способствует воспалению, подавляя таким образом адаптацию эндотелиальных клеток к механическому стрессу. Другие миРНК связываются с длинными некодирующими РНК, которые участвуют в контроле регуляции генов на эпигенетическом уровне и, следовательно, могут регулировать биологические процессы более быстро и напрямую. Потенциальное влияние этого последнего класса РНК, члены которых также могут напрямую взаимодействовать с белками, на развитие атеросклероза до сих пор остается неясным. "Мы показали, что связывание miR-R103 с одной из этих длинных некодирующих РНК способствует прогрессированию атеросклероза," Шобер говорит. Длинная некодирующая РНК, названная lncWDR59, обычно поддерживает пролиферацию эндотелиальных клеток и снижает их восприимчивость к повреждению ДНК, вызванному окисленными липидами. Связывание miR-103 с lncWDR59 эффективно блокирует обе эти функции. Шобер и его коллеги показали, что специфическое ингибирование взаимодействия miR-103 / lncWDR59 на экспериментальной модели мыши действительно задерживает развитие атеросклероза. "Мы обнаружили аналогичные механизмы в сосудистой сети человека, так что молекула ингибитора, которую мы использовали для мышей, может иметь терапевтическую ценность," Шобер добавляет.