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Il nuovo atlante endoteliale delle cellule può essere usato per migliorare i trattamenti per molte malattie

La nuova conoscenza sorprendente sulle celle endoteliali in dozzina tessuti murini differenti ora è disponibile in un accesso aperto, facile da usare, database per i professionisti. Ciò è il risultato di nuovo studio dirottura della ricerca, pubblicato nella cella del giornale. Uno studio che può contribuire a spiegare perché ci sono, per esempio, rigetti più severi dei trapianti del polmone confrontati ad altri organi.

Compreso nello studio recentemente si nomina assistente universitario Joanna Kalucka dal dipartimento della biomedicina e dell'istituto di Aarhus per gli studi avanzati (AIAS) all'università di Aarhus, Danimarca. Joanna Kalucka insieme ai colleghi Laura de Rooij e Jermaine Goveia da Katholieke Universiteit (KU) Lovanio e VIB, Belgio è i primi autori dello studio.

Descrivono il nuovo risultato della ricerca e l'atlante endoteliale accompagnante delle cellule come strumento che può essere utilizzato per migliorare i trattamenti per molte malattie che comprendono i vasi sanguigni.

I vasi sanguigni formano una rete di piccoli e grandi condotti del trasporto, che, di supporto dalle celle endoteliali, portano l'ossigeno, le sostanze nutrienti e lo spreco a e dagli organi. Se tutti i vasi sanguigni in un corpo umano fossero collocati accanto a ogni altro, la lunghezza sarebbe 2 e 1/2 volte la circonferenza della terra, o di circa 100.000 chilometri dei vasi sanguigni. Ciò illustra l'importanza significativa dei vasi sanguigni e sottolinea la giustificazione della nostra mappatura.„

Joanna Kalucka, assistente universitario, dipartimento di biomedicina, istituto di Aarhus per gli studi avanzati

Le celle endoteliali sono un livello specializzato di celle che allineano dentro di tutti i nostri vasi sanguigni e lo studio corrente conferma la conoscenza priore che queste celle regolano al loro ambiente circostante ed adattano alle vari funzioni e bisogni degli organi.

Nello studio corrente, le celle endoteliali in vasi sanguigni del cervello del mouse, il polmone, il fegato, il colon, l'intestino tenue, i testicoli, il rene, la milza, il cuore ed i gruppi differenti del muscolo sono caratterizzati. Questa mappatura, secondo Joanna Kalucka, ha sorpreso i ricercatori in parecchi modi.

“Se esaminate un organo quale il cervello, le celle endoteliali allineano molto attentamente e formano uno strato monomolecolare continuo molto stretto che permette che il sangue scorra rapidamente e consegni che non richiede sforzo l'ossigeno al cervello, mentre limitando il passaggio delle tossine e degli agenti patogeni. Nella metafora del trasporto, corrisponderebbe ad una strada principale recentemente pavimentata che è liscia e stabile. Nel fegato, d'altra parte, le celle endoteliali corrispondono ad una strada pavimentata senza bloccare ai ciottoli,„ dice Joanna Kalucka.

Spiega che le aperture dei ciottoli e le crepe, la loro morfologia, esistono dovuto le funzioni metaboliche del fegato, che comprendono il traffico nutriente.

“Per una funzione epatica ottimale, è necessario da formare i vasi sanguigni porosi poiché questo crea la possibilità affinchè le sostanze nutrienti attraversi. Ecco perché, abbiamo sospettato che le celle endoteliali hanno impronte molecolari differenti in vari organi e questa ha ispirato la nostra ricerca,„ diciamo Joanna Kalucka.

“Questo atlante ora ci supporta per capire le indicazioni molecolari attribuite alle celle endoteliali che sono, nella metafora del trasporto, le celle somiglianti alla struttura delle strade principali o ciottoli o altre disposizioni che un tessuto o un organo particolare richiede.„

Il gruppo di ricerca è convinto che la mappatura delle celle endoteliali faciliti l'elaborazione di nuove droghe e di altri metodi del trattamento. Joanna Kalucka predice che il trattamento “di grandi uccisori„, per esempio malattie cardiovascolari (del cuore), come colpo ed aterosclerosi come pure cancro potrebbe trarre giovamento dalla conoscenza generata da questo nuovo atlante.

Lo stesso va per fegato, il polmone e l'intestino, in cui le celle endoteliali rappresentano il primo punto di contatto con le celle immuni o gli agenti patogeni. Specialmente nel polmone, le celle endoteliali sono fornite delle molecole che sono capaci della generazione della risposta immunitaria. Questi informazioni potrebbero essere il pangrattato di scoperta molto più grande e contribuiranno a spiegare perché ci sono rigetti più severi dei polmoni trapiantati confrontati ad altri organi.

Il metodo di mappatura dello studio è un RNA unicellulare che ordina l'analisi che documenta il profilo di espressione genica (transcriptome) di diverse celle endoteliali. Un lettore critico potrebbe precisare che i ricercatori hanno mappato le celle endoteliali dei mouse - e che i mouse sono un modello imperfetto per le malattie umane, che è naturalmente un fatto. Al contrario, Joanna Kalucka precisa quello per potere sviluppare le nuove droghe, noi ancora ha bisogno dei modelli animali di predire l'efficacia della droga in esseri umani.

Il nuovo database è ospitato dal laboratorio dell'autore senior dell'articolo, il professor Peter Carmeliet di Katholieke Universiteit (KU) KU Lovanio nel Belgio, che è egualmente un professore onorario di Skou dell'aggiunta all'università di Aarhus. In pratica, il database è creato dal centro di biologia del Cancro di VIB-KU Lovanio, in cui Carmeliet egualmente è associato: https://www.vibcancer.be/software-tools/ec-atlas

Più circa i risultati della ricerca

Nello studio, le celle endoteliali da 11 diverso tessuto murino sono state isolate ed ordinato state usando una tecnologia avanzata - il cosiddetto ordinamento unicellulare del RNA. Questo approccio ha accordato ai ricercatori le informazioni su più di 32.000 transcriptomes unico endoteliali delle cellule e piombo all'identificazione di 78 subclusters endoteliali delle cellule, compreso parecchi sottotipi inattesi delle celle endoteliali. Lo studio egualmente ha permesso che i ricercatori realizzassero un confronto del sistema vascolare fra ed all'interno degli organi differenti del mouse dagli angoli multipli e che fornisce una risorsa ricca per il campo vascolare di biologia.

Source:
Journal reference:

Kalucka, J., et al. (2020) Single-Cell Transcriptome Atlas of Murine Endothelial Cells. Cell. doi.org/10.1016/j.cell.2020.01.015.