Une équipe de recherche internationale dirigée par le président du laboratoire biologique du MDI, Hermann Haller, MD et chercheur postdoctoral Yannic Becker, Ph.D. a découvert qu'une molécule peu connue, Héparanase 2 (HPA2)joue un rôle essentiel dans le maintien de l'intégrité des vaisseaux sanguins.
Les dysfonctionnements dans le système vasculaire sont de plus en plus considérés comme un moteur sous-jacent d'un large éventail de maladies.
Les résultats ont été publiés dans le journal à comité de lecture, Artériosclérose, thrombose et biologie vasculaire. Ils suggèrent que HPA2, qui se produit naturellement chez les vertébrés et autres animaux, pourrait être utile dans de nouvelles thérapies pour la vision et les maladies rénales chroniques, les maladies cardiovasculaires et le cancer.
L'intérieur du système vasculaire est bordé par l'endothélium, une seule couche de cellules qui contrôlent ce qui passe et hors de la circulation sanguine. Sa perméabilité et sa structure dépendent des protéoglycanes de sulfate d'héparane – des molécules à base de sucre qui ancrent des protéines de signalisation telles que le facteur de croissance endothélial vasculaire (VEGF) aux cellules.
Les chercheurs ont constaté que HPA2, jusqu'à présent mal compris, se lie également fortement au sulfate d'héparane au même site d'ancrage et peut bloquer la signalisation du facteur de croissance.
Le VEGF est essentiel pour la croissance et la réparation des tissus normaux. Mais lorsqu'il est hyperactif, cela peut provoquer des vaisseaux sanguins qui fuient, contribuant à des maladies telles que la rétinopathie diabétique et la dégénérescence maculaire dans l'œil et la perte de protéines dans le rein (protéinurie). Il peut également aider la capacité des cellules cancéreuses à giser le système vasculaire pour leur propre subsistance.
En travaillant avec le poisson zèbre, les reins de souris et les cultures de cellules endothéliales humaines, l'équipe de recherche a montré que lorsque HPA2 est absent, les vaisseaux perdent leur intégrité structurelle et deviennent anormalement qui fuisent. L'introduction du HPA2 fabriqué a inversé cette fragilité, restaurant la fonction vasculaire normale.
Habituellement, la plupart de nos vaisseaux sanguins sont assez serrés, mais nous avons vu que si nous supprimons l'héparanase 2, nous avons un flux accru de molécules et d'eau dans l'interstitium. Cette découverte identifie HPA2 comme une sauvegarde essentielle pour la paroi des vaisseaux sanguins. «
Yannic Becker, Ph.D., premier auteur de l'étude
Conclusions clés
- HPA2 est conservé à travers les vertébrés et circule dans la circulation sanguine.
- HPA2 rivalise avec le VEGF et d'autres facteurs de croissance pour la liaison aux cellules endothéliales, atténuant la signalisation hyperactive-facteur de croissance.
- La perte de HPA2 augmente la perméabilité vasculaire et perturbe la structure endothéliale chez le poisson zèbre.
- L'application du HPA2 recombinant bloque la perméabilité induite par le VEGF et restaure la fonction vasculaire dans les reins de souris.
« HPA2 montre un potentiel pharmaceutique prometteur », a déclaré Haller, l'auteur principal de l'article. « Les thérapies actuelles pour les maladies vasculaires se concentrent souvent sur le blocage de la signalisation du facteur de croissance, mais HPA2 peut offrir un mécanisme plus naturel pour restaurer l'équilibre sans effets secondaires indésirables. »
Financement
Cette recherche a été soutenue par la German Research Foundation (DFG), le programme Scott Mackenzie Foundation et le programme US National Institutes of Health Institutional Development Award (IDEA) (P20GM103423 et P20GM104318).
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