Учёные обнаружили определенный тип клеток кровеносных сосудов в мышцах, которые быстро размножаются при физической нагрузке, тем самым образуя новые кровеносные сосуды. Это позволит найти новые методы лечения сосудистых заболеваний мышц.
“В промышленно-развитых странах основной причиной, по которой хирургам приходится ампутировать стопу или ногу, является нарушение сосудистого обеспечения мышц больных диабетом”, – рассказывает Катрин Де Бок. Будучи профессором физических упражнений и здоровья в ETH Zurich, она и ее команда изучают, как лечить сосудистые нарушения мышц и как формируются новые кровеносные сосуды.
Известно, что физические упражнения и спорт стимулируют образование кровеносных сосудов. Но очень мало известно о лежащих в основе молекулярных и клеточных механизмах.
“Как только мы поймем эти механизмы, мы сможем работать над систематическим улучшением кровоснабжения мышц пациентов”, – делится Де Бок.
В новом исследовании специалисты выяснили, как физические упражнения способствуют образованию тонких кровеносных капилляров в мышцах у здоровых людей. Обратив внимание на клетки сосудистой стенки (известные как эндотелиальные клетки), они обнаружили, что существует два типа капиллярных эндотелиальных клеток, которые можно отличить по молекулярному маркеру ATF4. Оказывается, клетки с очень низким содержанием АТФ4 в основном находятся в капиллярах, снабжающих белые мышечные волокна, в то время как клетки с высоким уровнем АТФ4 в основном образуют часть кровеносных сосудов, близких к красным мышечным волокнам.
Более того, ученые продемонстрировали, что физические упражнения преимущественно стимулируют деление клеток эндотелия с высоким уровнем АТФ4 (тех, что находятся вблизи красных мышечных волокон), что приводит к образованию новых капилляров. Напротив, физические упражнения не вызывают прямой реакции в клетках с очень низким уровнем ATF4.
ATF4 – это регуляторный белок внутри клетки. Клетки с этим белком загрунтованы, чтобы быстро реагировать на соответствующий стимул. Как только человек начинает тренироваться, эти клетки увеличивают потребление аминокислот и ускоряют образование ДНК и белков, способствуя быстрой клеточной пролиферации. Это в конечном счете приводит к образованию новых кровеносных сосудов.
Ученые надеются использовать полученные результаты для разработки методов лечения, стимулирующих рост мышечных кровеносных сосудов у пациентов, страдающих диабетом или артериальной окклюзией, а также у реципиентов трансплантата органов.
