Исследователи Weill Cornell Medicine обнаружили, что белок, обнаруженный в клетках, выстилающих кровеносные сосуды, играет центральную роль в предотвращении проникновения жидкости и воспалительных клеток в ткань легких в среде с низким содержанием кислорода.
Их результаты могут позволить разработать более эффективные методы лечения отека легких, при котором избыток жидкости затрудняет дыхание.
В исследовании, опубликованном 10 июля в Журнале экспериментальной медицины, ученые генетически модифицировали мышей без белка аннексина А2. Они подвергали грызунов с белком и без него в среде с низким или нормальным содержанием кислорода в течение 48 часов, вводили экспериментальный краситель, а затем исследовали их органы. Исследователи обнаружили, что мыши без аннексина А2 показали вдвое большую утечку красителя в ткань легких по сравнению с мышами с белком.
Аннексин А2 – один из белков, обнаруженных в соединениях между плотно упакованными эндотелиальными клетками, выстилающими кровеносные сосуды. Соединения функционируют как ворота, не пропускающие жидкость. Когда в легких мало кислорода, соединения, называемые фосфатами, могут прилипать к воротам, закрывая их и позволяя жидкости и воспалительным клеткам проходить в ткани. Исследователи обнаружили, что аннексин А2 связывается с другим белком, называемым кадгерином сосудистого эндотелия (VEC), и двумя ферментами, эндотелиально-специфической протеинтирозинфосфатазой и гомологичной фосфатазой-2 Src, которые помогают удалить фосфаты и держать ворота закрытыми.
"Наше новое открытие, что аннексин А2 обеспечивает активность фермента, предотвращающего утечку из сосудов у мышей, предполагает, что он может играть аналогичную роль у людей," сказал старший автор исследования д-р. Кэтрин А. Хаджар, профессор педиатрии, профессор клеточной биологии и биологии развития семьи Рассол и профессор педиатрии в медицине Weill Cornell Medicine.
Хаджар и его коллеги, в том числе Мин (Люси) Луо, старший научный сотрудник отдела клеточной биологии и биологии развития в педиатрии в Weill Cornell Medicine, обнаружили, что аннексин А2 играет роль привратника только в легких, но не в мозге или других органах. "Мы были удивлены, обнаружив этот эффект," Хаджар сказал. "Чтобы определить причину, необходимы дальнейшие исследования, но это может быть связано с тем, что эндотелиальные клетки легких очень тонкие и приспособлены к воздухообмену."
Это новое понимание закладывает основу для будущих исследований аннексина А2 у людей и его влияния на отек легких, который может возникнуть при недостатке кислорода в организме или при сепсисе.
"Вполне возможно, что младенцы, рожденные с асфиксией или взрослые с тяжелым сепсисом, могут быть предрасположены к отеку легких, если у них также недостаточно аннексина А2 или генетически обусловленных вариантов," она сказала.