Нервные клетки центральной нервной системы (ЦНС), которая состоит из спинного мозга, головного мозга и сетчатки, должны снабжаться достаточным количеством кислорода и питательных веществ через систему кровеносных сосудов во время развития и их последующего функционирования. «Более того, существует активная двунаправленная связь между нервными клетками и кровеносными сосудами, чтобы обеспечить правильное развитие и поддержание такого сложного органа, как мозг», — сообщает Кармен Руис де Альмодовар. Исследования последнего десятилетия показали, что ЦНС и сосудистая система имеют много общих молекулярных механизмов и сигнальных путей, которые также известны как нервно-сосудистая связь. Однако до сих пор большинство из этих молекулярных механизмов остаются плохо изученными.В своем исследовании исследователи из Гейдельберга обнаружили, что точная васкуляризация спинного мозга во время эмбрионального развития является очень точным механизмом, который требует сложного регулируемого баланса между факторами, стимулирующими и сдерживающими рост.
Они продемонстрировали, что мотонейроны спинного мозга продуцируют сигнальную молекулу VEGF-A, чтобы стимулировать образование кровеносных сосудов, и в то же время вырабатывают молекулу-ловушку VEGF-A sFlt1, которая обеспечивает точное формирование паттерна кровеносных сосудов.«Интересно, что даже малейшее изменение этого баланса изменяет характер роста кровеносных сосудов, в результате чего кровеносные сосуды преждевременно врастают в область двигательных нейронов», — объясняет первый автор исследования Патриция Гиммелс, докторант исследовательской группы. во главе с доктором Руисом де Альмодоваром. Результаты этого исследования также показывают, что преждевременная васкуляризация оказывает разрушительное влияние на правильное расположение мотонейронов.
Эти результаты особенно важны при заболеваниях нервной системы и нейродегенеративных заболеваниях, которые также затрагивают сосудистую систему. Исследователи из Гейдельберга надеются, что их результаты помогут понять эти расстройства и даже, возможно, приведут к разработке новых стратегий лечения этих заболеваний.