Tutkijat selvittävät, miksi aortan aneurysmat muodostuvat kaareen tai vatsaontelon segmenttiin.

Aortan suurentuneet verisuonet voivat olla hengenvaarallisia, jos ne repeävät. Niin kutsutut aortan aneurysmat muodostuvat yleensä samoihin paikkoihin suuressa verisuonessa: joko ylävaltimokaareen tai vatsaonteloon.

"Halusimme ymmärtää, miksi juuri näihin kohtiin vaikuttaa. Mikä tekee niistä erilaisia kuin muut?" sanoo professori Daniela Wenzel, Ruhrin yliopiston Bochumin systeemifysiologian laitoksen johtaja Saksassa.

Verisuonten sisimmässä kerroksessa olevien geenien aktiivisuutta koskeva tutkimus osoitti, että jopa terveillä hiirillä esiintyy poikkeavuuksia näillä alueilla. Tutkimusryhmä julkaisi löydöksensä Angiogenesis-lehdessä 4. heinäkuuta.

Leimaustekniikka helpottaa endoteelisen RNA:n analyysiä

Selvittääkseen, mikä erottaa toistuvasti vaurioituneet verisuonialueet muista, Wenzel ja hänen Bochumin ja Bonnin tiiminsä, jotka ovat osa Collaborative Research Center/Transregio 259 "Aortan sairaudet" -tutkimuskeskusta, kehittivät menetelmän, jolla tutkitaan erityisesti aortan endoteelia, joka on verisuonen sisin kerros.

"Tiedämme muista verisuonisairauksista, kuten ateroskleroosista, että muutoksia tässä sisäkerroksessa tapahtuu kauan ennen oireiden ilmaantumista", tutkija sanoo.

Tutkijat pystyivät eristämään kylmäleimaustekniikalla vain aortan endoteelisoluja terveiltä hiiriltä. Näistä pienistä näytteistä, jotka sisälsivät vain noin 350 yksittäistä solua, he pystyivät eristämään ja tutkimaan RNA:ta. He analysoivat geneettistä aktiivisuutta aortan eri alueilla ja vertasivat alueita, joilla aneurysmia usein muodostuu, niihin, joilla sitä ei muodostu.

Geneettiset poikkeavuudet

"Tunnistimme tiettyjä aktivoituneiden geenien malleja kohdissa, joissa laajennukset usein muodostuvat", selittää Alexander Bruckner, Bonnin yliopistollisen sairaalan ja Bonnin yliopiston fysiologian instituutin I työryhmän tohtoriopiskelija ja tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja. "Nämä epätavallisen aktiiviset geenit vaikuttavat esimerkiksi solunulkoisen matriisin muutoksiin, uusien verisuonten muodostumiseen ja tiettyihin tulehdusreaktioihin."

Samanlaisia geneettisiä poikkeavuuksia on löydetty myös ihmisen aneurysmakudoksesta. Yhdessä Lyypekin yliopiston fysiologian laitoksen kollegoiden kanssa tutkijat määrittivät myös endoteelin jäykkyyden terveissä aorttanäytteissä. Mitä vähemmän endoteeli on elastinen, sitä haitallisempi se on verisuonten terveydelle. He osoittivat, että endoteeli oli jäykempi alueilla, joilla aneurysmia usein kehittyy, kuin kontrollialueilla.

Seuraavassa vaiheessa tiimi käytti vakiintunutta knockout-hiirimallia, jolla on taipumus muodostaa aneurysmia kohdennetun geneettisen modifikaation vuoksi. Kun näille hiirille annetaan lisäksi korkea verenpaine, niille muodostuu aortan aneurysmia. He vertasivat geneettisesti muunneltujen hiirten, joilla ei ollut aneurysmia, aortan endoteelin geneettistä aktiivisuutta aktiivisuuteen hiirillä, joille kehittyi aneurysmia lisätyn korkean verenpaineen vuoksi.

"Aneurysma-hiirillä havaitsimme paljon enemmän saman kategorian geenimuutoksia kuin terveillä hiirillä", Brueckner sanoo. "Aneurysma-hiirillä oli myös muutoksia verisuonen seinämässä."

Tutkijat päättelivät, että kohdat, joihin aneurysmat usein muodostuvat, ovat jo lähtökohtaisesti heikkoja kohtia. "Emme tiedä tarkalleen, miksi näin tapahtuu – se voi liittyä näiden alueiden mekaanisiin olosuhteisiin ja verenkiertoon, tai ehkä näiden alueiden muuttunut geeniaktiivisuus on periytynyt syntymästä", Wenzel selittää.

Jälkimmäinen vaikuttaa uskottavalta, koska aortta kehittyy eri tasoilla eri alkion esiasteista. "Jos tähän lisätään riskitekijöitä, kuten tupakointi ja korkea verenpaine, nämä alueet ovat erityisen alttiita verisuonianeurysman muodostumiselle", lääkäri korostaa.

Hän toivoo, että perustutkimus johtaa parempaan ymmärrykseen aneurysmien muodostumiseen vaikuttavista prosesseista ja että tämä lopulta johtaa uusiin lääkehoidon lähestymistapoihin.