Предположим, вы путешествуете по лесу солнечным днем, когда легкий ветерок проходит сквозь деревья, нежно касаясь вашей кожи. Внезапно небо открывается, и начинается ливень. Деревья держат вас в сухости, но погода ухудшается, и ветер со скоростью 50 миль в час начинает валить деревья, оставляя вас без защиты.
«Это похоже на то, что происходит внутри наших кровеносных сосудов», – объяснил Ино Эбонг, новый доцент кафедры химической инженерии. Ее исследования сосредоточены на изучении воздействия механических сил кровотока на эндотелиальные клетки, выстилающие и защищающие наши кровеносные сосуды, – работа, направленная на продвижение лечения сосудистых заболеваний.
В нормальных условиях среда внутри наших кровеносных сосудов напоминает тихий, свежий день. Но иногда бывает немного бурно. Например, на ответвлениях, сужениях или изгибах геометрия сосуда становится искривленной. Другой способ думать об этом – это как водопровод в доме, когда проблемы с потоком воды возникают на изгибах труб. То же самое и с водопроводом человеческого тела, сказал Эбонг. Изменения геометрии вызывают нарушения потока, влияют на выстилку эндотелиальных клеток и защиту сосуда и могут в конечном итоге привести к накоплению бляшек.
К счастью, выстилка эндотелиальных клеток сосудов имеет свой собственный защитный миниатюрный лес, называемый гликокаликсом. Эта структура, состоящая в основном из молекул сахара и белков, стоит дыбом, как лес крошечных деревьев. Это также основная цель работы Ebong.
"Изучаю структуру гликокаликса в разных условиях потока," – сказал Эбонг, который до приезда в Северо-Восточный университет работал докторантом и профессором Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна. "Я пытаюсь установить связь между структурой гликокаликса и его функцией – или дисфункцией – как защитной оболочки поверх эндотелиальных клеток."
В предыдущих и текущих исследованиях группа Эбонга подтвердила и определила средства, с помощью которых гликокаликс играет роль в защите эндотелиальных клеток. Когда новые ферменты или измененные гены были введены и расщепили различные компоненты гликокаликса, ее команда наблюдала значительные нарушения того, как эндотелиальные клетки, выстилающие кровеносные сосуды, подвергались воздействию потока. "Гликокаликс оказался намного сложнее, чем мы ожидали," она сказала.
По словам Эбонга, понимая роль, которую различные компоненты гликокаликса играют в защитной функции материала, она надеется определить новые цели и разработать новые инструменты для предотвращения, диагностики или лечения сосудистых заболеваний.