رگ های خونی منشا خود را به یاد می آورند

اقتصادآنلاین- نازنین خزعلی؛ پروفسور کارینا یانیو، سرپرست تیم، می‌گوید: ما دریافتیم که رگ‌های خونی باید از منبع مناسبی نشأت بگیرند تا به درستی کار کنند؛ انگار که آنها به یاد می‌آورند از کجا آمده‌اند.

رگ های خونی که به اندام های مختلف خدمت می کنند با یکدیگر بسیار متفاوت هستند. به عنوان مثال، کلیه ها خون را فیلتر می کنند، بنابراین دیواره رگ های خونی آنها حاوی سوراخ های ریزی است که اجازه عبور موثر مواد را می دهد. در مغز، همان دیواره‌ها یک انسداد محافظ به نام سد خونی مغزی را ایجاد می‌کنند. به طور مشابه، دیواره‌های کانال خونی ریه‌ها برای عملکرد دیگری که به تبادل گاز کمک می‌کند، به خوبی سازگار است.

با وجود اهمیت حیاتی سیستم عروقی، هنوز مشخص نیست که چه چیزی باعث تفاوت بین رگ های خونی متعدد می شود. قبلاً تصور می شد که این رگ ها از رگ های خونی اولیه موجود یا سلول های پیش ساز ایجاد می شوند که در نهایت بالغ می شوند و برای تولید دیواره های رگ تخصص پیدا می کنند. با این حال، تحقیقات اخیر انجام شده توسط محقق فوق دکتری دکتر رودرا N. Das از آزمایشگاه Yaniv در بخش ایمونولوژی و زیست شناسی احیاکننده نشان داد که عروق لنفاوی هم همچنین می تواند منجر به تشکیل رگ های خونی شود. این منبع سوم در گورخرماهی تراریخته کشف شد که سلول‌های آن با نشانگرهای فلورسنت جدید نشانه‌دار شده بود که امکان ردیابی را فراهم می‌کرد.

داس می‌گوید: «ازقبل دیده شده بود که رگ‌های خونی می‌توانند باعث ایجاد رگ‌های لنفاوی شوند، اما ما برای اولین بار نشان دادیم که روند معکوس نیز می‌تواند در مسیر رشد و نمو طبیعی اتفاق بیفتد. داس با ردیابی رشد باله‌ها بر روی بدن یک گورخرماهی جوان، متوجه شد که حتی قبل از تشکیل استخوان‌ها، اولین ساختارهایی که در یک باله ظاهر می‌شوند عروق لنفاوی‌اند. برخی از این رگ ها سپس ویژگی های مشخصه خود را از دست دادند و خود را به رگ های خونی تبدیل کردند.

این موضوع که چرا رگ‌های خونی در باله‌ها به سادگی از یک رگ خونی بزرگ نزدیک جوانه نشده بودند به‌ طور غیرقابل توضیحی بیهوده به نظر می‌رسید داس و همکارانش با تجزیه و تحلیل گورخرماهی جهش یافته که فاقد عروق لنفاوی بود، توضیحی ارائه کردند. آنها دریافتند که وقتی رگ های لنفاوی وجود نداشته باشند، رگ های خونی در باله های در حال رشد این ماهی جهش یافته با انشعاب از رگ های خونی موجود و مجاور جوانه می زنند. اما با کمال تعجب، در این مورد، باله‌های ماهی به‌طور غیرعادی رشد کردند و ماهی بعد از رشد حاوی استخوان‌های ناقص و خونریزی داخلی بود. این مقایسه نشان داد که در ماهی جهش یافته، تعداد بیش از حد گلبول های قرمز خون وارد رگ های خونی تازه تشکیل شده در باله ها می شود، در حالی که در ماهی های معمولی با رگ های خونی مشتق از لنفاوی، این ورود کنترل و محدود شده است.

ظاهراً کمبود گلبول‌های قرمز باعث ایجاد شرایط کم اکسیژن می‌شود که به رشد منظم استخوان‌ها کمک می‌کند. به همین خاطر در ماهی جهش یافته، گلبول های قرمز بیش از حد این شرایط را مختل کرد که می تواند ناهنجاری های مشاهده شده را به خوبی توضیح دهد. به عبارت دیگر، تنها آن دسته از رگ‌های خونی که از عروق لنفاوی بالغ شده بودند، کاملاً برای عملکرد تخصصی خود - در این مورد، رشد مناسب باله - مناسب بودند.

از آنجایی که گورخرماهی، برخلاف پستانداران، ظرفیت قابل توجهی برای بازسازی بیشتر اندام های خود نشان می دهد، داس و همکارانش بر آن شدند تا چگونگی رشد مجدد باله ها را پس از آسیب بررسی کنند. آنها دیدند که کل فرآیندی که در طول رشد باله مشاهده کرده بودند، در طول بازسازی آن تکرار شد - یعنی رگ های لنفاوی ابتدا رشد کردند و بعداً به رگ های خونی تبدیل شدند. داس می‌گوید: این یافته از این ایده حمایت می‌کند که ایجاد رگ‌های خونی از انواع سلول‌های مختلف تصادفی نیست و توسط نیازهای بدن این نوع رشد تعیین می‌شود.

یافته‌های این مطالعه احتمالاً برای مهره‌دارانی غیر از گورخرماهی، از جمله انسان‌ها هم میتواند مرتبط باشد. یانیو می‌گوید: در مطالعات گذشته، هر آنچه در ماهی‌ها کشف کردیم معمولاً برای پستانداران نیز صادق بود.

او می‌افزاید: در یک سطح کلی‌تر، ما ارتباطی بین «بیوگرافی» یک سلول رگ خونی و عملکرد آن در ارگانیسم بالغ نشان داده‌ایم. ما نشان داده‌ایم که هویت یک سلول نه تنها بر اساس محل «سکونت» آن، یا انواع سیگنال‌هایی که از بافت اطراف دریافت می‌کند، بلکه بر اساس هویت «والدین» آن شکل می‌گیرد.

این مطالعه می تواند به مسیرهای تحقیقاتی جدید در مطالعات پزشکی و توسعه انسانی منجر شود. به عنوان مثال، ممکن است به روشن شدن عملکرد عروق تخصصی در جفت انسان کمک کند که امکان ایجاد یک محیط کم اکسیژن برای رشد جنین را فراهم می کند.

همچنین می‌تواند به مبارزه با بیماری‌های رایج کمک کند: اگر ویژگی‌های خاص عروق کرونر قلب را شناسایی کنیم، ممکن است پیشگیری و درمان حملات قلبی آسان‌تر باشد. اگر بدانیم این منبع دقیقاً چگونه به وجود می آید، ممکن است درمان های جدیدی برای قطع انتقال مواد غذایی به سول‌های سرطانی از طریق قطع منبع خون ایجاد کنیم. علاوه بر این، دانستن اینکه چگونه رگ‌های خونی مغز غیرقابل نفوذ می‌شوند ممکن است به رساندن داروها به بافت‌های مغز به طور مؤثرتر کمک کند. در جهت دیگر، یافته‌ها ممکن است در مهندسی بافت کاربرد داشته باشند و به تامین هر بافتی با نوع رگ مورد نیاز خود کمک کنند.

یانیو که آزمایشگاهش در مطالعه سیستم لنفاوی تخصص دارد، به ویژه با نقش جدیدی که این مطالعه برای رگ‌های لنفاوی نشان داده است میگوید: «رگ‌های لنفاوی معمولاً به عنوان خویشاوند دور رگ‌های خونی در نظر گرفته میشدند، اما شاید درست برعکس باشد. ممکن است در بسیاری از موارد در واقع خویشاوندی نزدیک تری داشته باشند.