Регенерация эндотелия in vitro — Медицина в вопросах и ответах: все что нужно знать о медицине

Регенерация эндотелия in vitro




Многие механизмы реакций клеток регенерирующего эндоте­лия были прояснены при использовании культуры ткани. Процесс распластывания ЭК во многом аналогичен процессу регенерации. In vitro эндотелиальный монослой реагирует на механи­ческое повреждение вначале миграцией, а потом пролиферацией. После распластывания и удлинения краевых эндотелиальных кле­ток наблюдается координированное движение 8-10 рядов ближай­ших эндотелиоцитов. При миграции цитоскелет эндотелиальных клеток ориентируется параллельно направлению движения. Пуч­ки микрофиламентов располагаются перпендикулярно к краю де­фекта (23, 170).


Эта фаза ответа длится около 5 часов (164, 165). Затем эндотелиоциты синтезируют ДНК и делятся. Начало репликации ДНК отмечается через 8-10 часов после повреждения (380). Индекс ме­ченых ядер у края дефекта нарастает. Отдельные авторы, наоборот, в первые 96 часов описывают преимущественно движение клеток, а не пролиферацию (256). Репаративная регенерация эндотелия in vitro ускоряется при добавлении в среду экстракта, содержащего фактор роста нервов с человеческой сывороткой (226).


В отличие от регенерации in situ процесс репликации ДНК in vitro ограничен мигрирующими клетками. Численная плотность эндотелиоцитов в пласте не увеличивается, описанная in situ ги­перпластическая зона не формируется, отсутствует анизотроп­ность скорости движения пласта в различных направлениях (380).


При миграции и пролиферации ЭК in vitro число щелевых сое­динений между эндотелиоцитами резко уменьшается, но совсем они не исчезают (242). Замечено, что раны размером 1-4 клетки закрываются путем распластывания краевых эндотелиоцитов за 30-40 минут. Дефект в 7-9 клеток реэндотелизируется путем рас­пластывания с последующей (примерно через час) миграцией, во время которой пучки микрофиламентов на периферии редуциру­ются параллельно с уменьшением числа и степени выраженности фокальных контактов (435, 436). Распластывание, напротив, со­провождается повышением структурированности цитоскелета в цитоплазме свободных краев клеток (434).


Во время регенерации центросомы переориентируются таким образом, чтобы они располагались а лидирующем полюсе клетки. Затем исчезает плотная периферическая пластинка микрофиламентов, ЭК удлиняются и мигрируют как единый однородный пласт до тех пор, пока рана не закроется. После достижения конфлюэнтности происходит кратковременное «кучкование» клеток, ко­торое через 24-36 часов исчезает, свидетельствуя об отсрочке контактного ингибирования. В период 36-48 часов после слияния монослоя центросомы теряют свою полярность и случайно рас­пределяются вокруг ядра. Через 48 часов вновь появляется периферическая полоска актинового цитоскелета, и клеточный монослой возвращается к виду булыжной мостовой через 72-96 часов после ранения (136).


Вещества, приводящие к активации аденилатциклазы и повы­шению концентрации цикло-АМФ в клетке, например: форскалин, значительно ускоряют репарацию небольших дефектов монослоя. То же воздействие в условиях ритмического растяжения монослоя приводит к формированию гигантских эндотелиоцитов (392).


Свойства субэндотелиального неклеточного матрикса, по кото­рому мигрирует эндотелий, влияют на процесс его регенерации (206). На органной культуре аорты крысы было продемонстриро­вано, что структура экстраклеточного матрикса, по которому миг­рирует эндотелий, влияет на скорость и ориентацию клеток эндотелиального пласта вдоль сосуда(205). При миграции эндоте­лия in vitro количество коллагена на поверхности субстрата, но ко­торому он перемещается, увеличивается. Специфическое ингибирование секреции коллагена блокирует миграцию эндоте­лиоцитов (256). Наибольшая скорость миграции ЭК наблюдается, если стекло покрыто фибронектином, ламинином и коллагеном III типа. Покрытие пластика коллагеном I или IV типа увеличива­ло скорость перемещения ЭК по сравнению с их движением по непокрытому пластику, но меньше, чем при использовании фибронектина, ламинина и коллагена III типа (222, 223).


Фибронектиновое покрытие ускоряет миграцию в большей сте­пени, чем ламининовое. Пролиферация ЭК, напротив, сильнее стимулируется на покрытии, состоящем из коллагена I и III типов или ламинина, и в меньшей степени на фибронектине (259, 260, 261).