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S-2-hydroxyglutarate mantem pilhas endothelial em um estado dormente, revela o estudo

A superfície interna de vasos sanguíneos é alinhada por uma camada fino como uma folha de papel de pilhas conhecidas como o endothelium, que forma uma barreira crucial entre o sangue e o tecido circunvizinho. A estrutura de pilha único-mergulhada promove a troca do oxigênio e dos nutrientes, ao simultaneamente impedir o escapamento descontrolado de componentes do sangue.

Somente quando as necessidades metabólicas do tecido circunvizinho aumentam, por exemplo, durante o crescimento, a cura esbaforido ou a revelação do tumor, faça pilhas endothelial abandonam esta associação estável da pilha a fim dividir e formar vasos sanguíneos novos. Os sinais que provocam esta activação foram estudados throroughly. Previamente, contudo, pouco foi sabido sobre como as pilhas endothelial mantêm seu estado de descanso estável.

Este é o que os cientistas no instituto de Berlim da saúde (BIH) em Charité têm investigado agora junto com uma equipe internacional dos pesquisadores. Publicaram seus resultados na biologia celular da natureza do jornal.

Michael Potente é um pesquisador do cardiologista e do vaso sanguíneo. Chegou no BIH do Max Planck Institute para a pesquisa do coração e do pulmão apenas há alguns meses atrás, e está movendo-se agora em seu laboratório novo na construção recentemente aberta de Käthe Beutler no terreno Berlim Buch. Lá conduzirá a pesquisa no centro de BIH & de CDM para a biomedicina vascular.

“Mesmo nestas épocas turbulentas, nós temos trabalhado vigorosa em nosso projecto principal para compreender melhor vasos sanguíneos,” explicamos o professor da biomedicina vascular. “Os vasos sanguíneos estão em toda parte no corpo, e igualmente jogam um papel chave em muitas doenças.”

Normalmente, os vasos sanguíneos no corpo adulto estão em um estado de descanso estável. Os capilares vasculares novos brotam somente raramente, por exemplo, durante o ciclo menstrual fêmea, cura esbaforido ou durante processos patológicos tais como o crescimento do tumor. Os sinais que estimulam as pilhas endothelial para se dividir são sabidos pela maior parte.

Nós quisemos compreender pelo contrário o que mantem pilhas endothelial em um estado dormente - igualmente conhecido como a tranqüilidade.”

Michael Potente, pesquisador do cardiologista e do vaso sanguíneo, BIH em Charité

Os cientistas de sua equipe já tiveram uma boa ideia onde olhar: “Há os factores que impedem que as pilhas proliferem. Um tal factor é FOXO1, que controla a transcrição da informação genética nas pilhas; se nós desligamos FOXO1 em pilhas endothelial, este conduz ao crescimento excessivo da embarcação. Inversamente, nós podemos parar a formação do vaso sanguíneo especificamente ligando este factor. Nós quisemos encontrar como exactamente FOXO1 faz este,” explicamos Jorge Andrade, um dos três autores principais do papel.

S-2-hydroxyglutarate como “o factor de acalmação endothelial”?

Para fazer este, os cientistas transferiram um formulário continuamente activo de FOXO1 em pilhas endothelial. Isto fez com que as pilhas endothelial parassem de dividir-se e permanecessem em um estado de inactividade. Para encontrar como FOXO1 faz este, os pesquisadores investigaram o metabolismo das pilhas. Com esta finalidade, isolaram todos os produtos metabólicos das pilhas, que são sabidas igualmente como metabolitos.

“Neste processo, nós vimos que a concentração do hydoxyglutarate 2, em particular, aumentou devido a FOXO1. Este metabolito tem-se tornado já muito conhecido na medicina do cancro, dos” a costela de Ana relatórios, um outro autor principal do papel.

Contudo, os pesquisadores encontraram que este é um formulário especial de 2 S-2-hydroxyglutarate chamados hydroxyglutarate. “Esta variação difere na estrutura e função do metabolito produzido em algumas células cancerosas,” a costela diz.

Para confirmar o papel de S-2-hydroxyglutarate como “um factor de acalmação endothelial possível,” os cientistas conduziram umas experiências mais adicionais em pilhas endothelial. Adicionaram a substância às pilhas endothelial normais em várias concentrações e para durações diferentes. “Nós observamos que S-2-hydroxyglutarate apenas pode manter pilhas endothelial em um estado de tranqüilidade,” explicamos Chenyue Shi, terceiro autor principal do papel.

Uma pesquisa mais adicional mostrou que S-2-hydroxyglutarate exerce seu efeito controlando a transcrição de crescimento-controlar genes. Em modelos do rato, o metabolito igualmente impediu o crescimento de embarcações novas, mas não teve nenhum efeito negativo em vasos sanguíneos existentes. Quando os cientistas removeram S-2-hydroxyglutarate, as pilhas endothelial recuperaram sua capacidade para formar vasos sanguíneos novos.

Influência visada em vasos sanguíneos

“Dado especialmente o facto que “demasiados” ou “demasiado poucos” vasos sanguíneos novos jogam um papel em muitas doenças, é enorme importante para nós compreender melhor os mecanismos básicos que são a base destes processos,” é como Potente resume os resultados. “Nosso objetivo a longo prazo é poder influenciar terapêutica a revelação e a função de vasos sanguíneos em uma maneira visada, e se possível, sem nenhuns efeitos secundários. Nós viemos uma etapa mais perto deste objetivo com nosso trabalho.”

Source:
Journal reference:

Andrade, J., et al. (2021) Control of endothelial quiescence by FOXO-regulated metabolites. Nature Cell Biology. doi.org/10.1038/s41556-021-00637-6.