De små blodkärlen och deras stora betydelse

I nästan alla kroppens vävnader finns ett fint nät av blodkärl. Dessa har en rad funktioner och kan vara mycket specialiserade beroende på var i kroppen de finns. En del har exempelvis transport av syre och näringsämnen som sin främsta uppgift, andra filtrerar den stora mängd blod som varje dygn passerar njurarna.

Normalt växer blodkärl långsamt och ökar inte vare sig i antal eller storlek. Men ibland bryts det mönstret. Vid många tumörsjukdomar till exempel sker en ohejdad nybildning av blodkärl som förser tumören med näring och syre. I samband med en del kroniska inflammatoriska sjukdomar bildas fler blodkärl och vissa komplikationer hos patienter med diabetes beror på förändringar i blodkärlen.

Flera forskargrupper världen över har inriktat sin forskning på att förstå hur blodkärl bildas (angiogenes), både normalt och vid sjukdom, och de cellulära mekanismer som bidrar till att kärlen börjar växa ohämmat. Professor Christer Betsholtz och hans grupp studerar i första hand hur blodkärl bildas normalt redan under fosterstadiet. Forskningen gäller bland annat kartläggning av vilka gener som är aktiva under denna process.

- Vi använder olika modeller för att förstå vilken funktion generna har. Vi kan antingen slå ut en speciell gen och se vad effekten då blir eller, tvärtom, överuttrycka den. Genom att också använda moderna tekniker som DNA-mikromatriser är det möjligt att mer storskaligt studera vilka gener som är inblandade i blodkärlsutvecklingen, berättar Christer Betsholtz.

Kartläggningen gäller alla de gener som specifikt uttrycks i blodkärlens båda celltyper, det vill säga endotelceller och pericyter. Pericyter är de minsta blodkärlens glatta muskelceller. Endotelcellerna täcker kärlens insida medan utsidan omges av glattmuskelceller. I större blodkärl har dessa muskelceller till uppgift att göra så att blodkärlen vidgas eller dras ihop.

Kartlagt funktionen

Upptäckten att pericyter är en speciell typ av glattmuskelceller är av ganska sent datum. Det är dessutom först nyligen som man närmare förstått deras funktion.

- Det var i samband med att jag studerade tillväxtfaktorn PDGF (platelet derived growth factor) och dess roll som jag upptäckte att om PDGF saknas bildas inga pericyter. Vi kunde också visa att denna celltyp är helt nödvändig både för att nya blodkärl ska bildas normalt och för att göra dem stabila. Utan pericyter börjar blodkärlen läcka för att slutligen gå sönder.

Resultaten presenterades i Science (1997) och har inneburit ett genombrott för angiogenesforskningen, som tidigare främst var koncentrerad på endotelcellerna. Bland annat har pericyterna till uppgift att reglera endotelcellernas delning och tillväxt. Christer Betsholtz har också visat att pericyter kan ha olika roller beroende på i vilken typ av vävnad de förekommer. Bland annat har han studerat hur pericyter bildas i blodkärl hos tumörer.

- Också detta varierar beroende på tumörtyp. Vissa tumörer är sämre på att rekrytera pericyter och bilda nya blodkärl. Vi tror att dessa tumörer är mer mottagliga för behandling som går ut på att hämma den eller de tillväxtfaktorer som krävs för blodkärlsbildningen.

Fler okända faktorer

Det finns flera tillväxtfaktorer som styr angiogenesen, två av dem är dels den redan nämnda PDGF, dels VEGF (vascular endothelial growth factor). Olika substanser har prövats för att hämma dessa faktorer, men hittills har man bara hittat en som fungerar på patienter. Det är en antikropp mot VEGF som använts vid tjocktarmscancer.

En annan patientgrupp som intresserar Christer Betsholtz är diabetiker. Med diabetessjukdomen följer ofta komplikationer, bland annat kärlförändringar som drabbar ögonen.

- Vi har konstaterat att blodkärlen hos diabetiker förlorar pericyter, men vi vet inte varför det är så utan vill försöka ta reda på det. Förlust av tillväxtfaktorn PDGF skulle kunna vara en förklaring, men det finns säkert andra faktorer som spelar in.

Även om forskningen kring angiogenes har tagit ett stort kliv framåt de senaste åren finns alltjämt många okända faktorer som styr denna process, menar Christer Betsholtz.

- Vi behöver lära oss mycket mer om vilka cellulära mekanismer som bestämmer hur blodkärl bildas och som avgör deras roll. Det är först då vi på allvar kan börja fundera på att utveckla skräddarsydda läkemedel som hämmar eller stimulerar blodkärlstillväxten.

Text: Ann-Marie Dock, publicerad i Cell till Samhälle 2004, granskad 2012.

Om forskningsämnet

Vaskulär biologi handlar om hur blodkärl bildas och om deras roll i olika slags vävnader och organ. Inom vaskulärbiologisk forskning kartläggs de mekanismer som styr bildningen, både under normal biologisk utveckling, och i samband med olika sjukdomar. Nybildning av blodkärl, så kallad angiogenes, sker bland annat vid cancer, i samband med en del inflammatoriska sjukdomar och kan orsaka komplikationer vid diabetes.

Länkar

Professor