Ангиостатический эффект кортикостерона
Для улучшения кровоснабжения тканей из существующих сосудов должны вырастать новые капилляры – этот процесс известен как ангиогенез. Проведенные Фолкманом (Folkman) и коллегами исследования показали, что глюкокортикоидный стероид гидрокортизон в фармакологических концентрациях предотвращает гепарин-индуцируемый ангиогенез в куриной хориоаллантоисной мембране и стимулирует регрессию капилляров в окружающих тканях. Эти ангиостатические эффекты наблюдались также при использовании синтетических глюкокортикоидов, таких как дексаметазон и эпикортизол.
Видео: Монарда дудчатая - экстракт масляный.
Исследование, проведенное Смоллом (Small) показало, что эндогенно продуцируемый в патофизиологических дозах 300-600нм кортикостерон способен ингибировать ангиогенез in vitro и in vivo, что дало первое свидетельство ангиостатической роли эндогенных кортикостероидов. Недавно сообщено, что при старении и фармакологическом гиперглюкокортицизме увеличение эндогенных глюкокортикоидов приводит к снижению костного ангиогенеза, вероятно, вследствие даун-регуляции гипокси-индуцируемого фактора транскрипции-1? и подавления синтеза фактора роста эндотелия сосудов (VEGF) в остеобластах и остеоцитах. Логи (Logie) с коллегами показали, что основной эндогенный глюкокортикоид организма человека кортизол препятствует организации эндотелиальных клеток пупочной вены в трубкообразные структуры. Они предположили, что этот механизм обусловлен изменением цитоскелета эндотелиальных клеток и увеличением антиангиогенных факторов, таких как тромбоспондин-1. Тем не менее, о клеточных сигналах, опосредующих воздействие эндогенных глюкокортикоидов, известно мало.
Ангиогенез происходит через ряд событий, включающих пролиферацию эндотелиальных клеток, инвазию и миграцию прорастающих клеток через интерстициальную матрицу. VEGF является мощной проангиогенной молекулой, которая стимулирует и поддерживает пролиферацию эндотелиальных клеток и их подвижность при прорастании кровеносных сосудов. Перестройка цитоскелета и клеточной морфологии играют глобальную роль в прорастании и миграции эндотелиальных клеток.
На сегодняшний день точные клеточные механизмы, с помощью которых патофизиологические концентрации глюкокортикоидов ингибируют ангиогенез, не до конца изучены. Высказываются предположения, что на нарушение пролиферации и миграции влияет глюкотикоидное угнетение RhoGTPаз, ключевая роль которых в клеточной подвижности, реорганизации цитоскелета и образовании межклеточных соединений считается доказанной. Также вероятным механизмом является сокращение синтеза металлопротеаз (ММП) клетками эндотелия под действием тканевого ингибитора металлопротеаз (tissue inhibitor of metalloproteinase-2 [TIMP-2]).
В настоящем исследовании предполагалось, что ангиостатический эффект кортикостерона реализуется через многогранные изменения микрососудистой эндотелиальной клеточной пролиферации, миграции и протеолиза.
Материалы и методы. Эксперимент проводился на 6-недельных 200-250-граммовых крысах, которым между лопатками подкожно имплантировали четыре гранулы чистого кортикостерона или восковые плацебо. Ежедневно в течение шести дней после операции в 9-00 и в 20-00 часов собиралась плазма для анализа утреннего, базального (ФРС) и пикового вечернего уровня кортикостерона.
Животные были обеспечены достаточным количеством пищи и воды. Через 14 дней производили аутопсию и из передней большеберцовой мышцы брали образцы гистологического анализа. Срезы мышц окрашивали специальным флуоресцентным красителем для выявления капилляров. После рандомизации независимые исследователи считали число капилляров.
Для другого опыта из придатка жировой ткани крыс выделялись фрагменты капилляров, которые затем культивировали в трехмерной коллагеновой I типа матрице. В течение 72 часов часть фрагментов обрабатывалась 600 нмоль кортикостерона. Через 24 и 48 часов ростки были сфотографированы установленной в микроскопе цифровой камерой.
Дополнительно лабораторно оценивалась RhoGTPазная и металлопротеазная активность клеточных культур, обработанных кортикостероном или плацебо, а также синтез таких факторов как FoxO1 и VEGF.
Результаты и выводы. По результатам первого, проведенного на крысах, опыта, длительное воздействие кортикостерона значительно снижает плотность капиллярной сети в передней большеберцовой мышце по сравнению с контролем, что доказывало ингибирующий эффект кортикостерона на ангиогенез in vitro.
Во втором опыте культивируемые на трехмерной матрице эндотелиальные клетки, в течение 48 часов находящиеся под воздействием кортикостерона, продемонстрировали признаки регрессии ангиогенеза в виде меньшего количества новых ростков и меньшей длине, по сравнению с контрольными образцами.
Подавление пролиферации эндотелиальных клеток кортикостероном совпадает с повышением синтеза FoxO1 и сокращением синтеза VEGF. Кортикостерон, воздействуя на эндотелиальные клетки, подавляет их миграцию, что коррелирует с уменьшением активности RhoGTPаз. Кроме того, в образцах с кортикостероном отмечалось уменьшение активности металлопротеаз, в частности MMP-2, что приводит к снижению протеолитической способности эндотелиальных клеток кровеносных сосудов, что ограничивает их потенциал и препятствует образованию нового сосуда.
Это исследование позволяет рассмотреть патофизиологические механизмы ангиостатического эффекта эндогенных глюкокортикоидов на ином уровне.
