Das Verhalten der Zellen, aus denen unsere Blutgefäße bestehen, ist entscheidend für unser Wohlbefinden. Erkrankungen wie Entzündungen, Sauerstoffmangel und Virusinfektionen können diese Zellen belasten und die Bildung neuer, oft pathologischer Blutgefäße stören. Nun hat ein Forscherteam unter der Leitung von Jean-Philippe Gratton, Vorsitzender der Abteilung für Pharmakologie und Physiologie an der Université de Montréal und Spezialist für Gefäßbiologie, einen bislang unbekannten Weg entdeckt, der zur Bildung neuer Blutgefäße führt, einen Prozess, der als Angiogenese bekannt ist.
Ihre Ergebnisse sind veröffentlicht im Journal Naturkommunikation.
Grattons Team entdeckte molekulare Wechselwirkungen zwischen zwei Proteinen, die an der Stabilisierung von Blutgefäßen beteiligt sind: ZO-1, oft als „Gerüstprotein“ bezeichnet, das eine regulierende Funktion erfüllt, und das Protein YB-1. Die Forscher fanden heraus, dass das Protein ZO-1 YB-1 anweist, vorteilhafte Stressgranula zu bilden.
Stressgranula sind Proteinhaufen, die sich im Inneren von Zellen ansammeln, die Stressbedingungen wie Sauerstoffmangel, toxischen Einflüssen oder Infektionen ausgesetzt sind, und das Überleben der Zelle ermöglichen.
Die richtige Dosis
„Es ist alles eine Frage der Dosierung“, erklärt Gratton. „Sind diese Granulate zu viele oder zu lange aktiv, schützen sie die Integrität der Blutgefäßzellen nicht mehr, sondern erzeugen krankhafte Blutgefäße.“ Zellstress müsse man bekämpfen, aber man schütte das Kind nicht mit dem Bade aus!
„Mit der richtigen Menge an Stressgranula sind gesunde Zellen besser gerüstet, Angriffen zu widerstehen“, sagte Gratton. „Bis vor kurzem wussten wir nicht, dass zellulärer Stress an der Bildung von Blutgefäßen beteiligt ist.“ Diese Entdeckung eröffnet neue Behandlungsmöglichkeiten für Gefäßerkrankungen, die auf diese molekularen Interaktionen abzielen.
„Unsere Forschung ist vielversprechend für die Behandlung von Krebs, bei der wir die Blutzufuhr zum Tumor verringern wollen, und auch für die Behandlung der diabetischen Retinopathie, die dadurch verursacht wird, dass sich in der Netzhaut kleine, abnormale Blutgefäße bilden, die das Sehvermögen behindern“, sagte Gratton. „Das Blockieren dieser Gefäße verhindert die Entwicklung von Läsionen.“
Gratton bleibt vorsichtig. Er glaubt, dass ein besseres Verständnis der Mechanismen der Angiogenese für die Identifizierung neuer therapeutischer Ziele von entscheidender Bedeutung sein wird.
In den letzten zwei Jahrzehnten wurde die Forschung an Medikamenten intensiviert, die Krebszellen Blut, Sauerstoff und Nährstoffe entziehen, anstatt sie anzugreifen. Die aktuelle Strategie besteht darin, die Wirkung des vaskulären endothelialen Wachstumsfaktors (VEGF) zu blockieren, des Hauptfaktors, der für die Bildung von Blutgefäßen verantwortlich ist, die wiederum am Wachstum von Krebstumoren beteiligt sind.
Mehr Informationen:
Yassine El Bakkouri et al., ZO-1 interagiert mit YB-1 in Endothelzellen, um die Bildung von Stressgranula während der Angiogenese zu regulieren. Naturkommunikation (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-48852-7