Krążąca komórka śródbłonka

Krążące komórki śródbłonka ( CEC ) to komórki śródbłonka , które zostały wydalone z wyściółki ściany naczynia do krwioobiegu . Komórki śródbłonka normalnie wyściełają naczynia krwionośne, aby zachować integralność i przepuszczalność naczyń, ale kiedy te komórki dostają się do krążenia, może to być odzwierciedleniem dysfunkcji i uszkodzenia naczyń. Istnieje wiele czynników zaangażowanych w proces tworzenia CEC, w tym: zmniejszona interakcja między komórkami śródbłonka a błony podstawnej , uszkodzenie cząsteczek adhezji komórkowej śródbłonka, uraz mechaniczny, zmniejszona przeżywalność białek cytoszkieletu i stan zapalny .

Komórki progenitorowe śródbłonka (EPC) to komórki pochodzące ze szpiku kostnego, które różnicują się w komórki śródbłonka, aby wspierać śródbłonek naczyń i tworzyć nowe naczynia krwionośne. EPC są biomarkerami naprawy, podczas gdy CEC są biomarkerami uszkodzeń. Można je odróżnić po różnych znacznikach powierzchniowych.

Historia

Identyfikacja CEC rozpoczęła się w latach 70. XX wieku. Kluczowy krok w ich badaniach miał miejsce w 1992 r., kiedy odkryto przeciwciała monoklonalne przeciwko powierzchniowym antygenom CEC, co doprowadziło do powstania nowych markerów CEC.

Rola w chorobach układu krążenia

Przed zawałem mięśnia sercowego (MI lub zawałem serca) blaszka miażdżycowa może gromadzić się w tętnicach wieńcowych. Niektóre formacje blaszki miażdżycowej mogą pękać, powodując mechaniczne przemieszczenie komórek śródbłonka tworząc CEC. Blaszka, która pozostaje utkwiona w tętnicach wieńcowych, może ograniczać przepływ krwi do mięśnia sercowego. Powoduje to niedokrwienie; postępująca śmierć mięśnia sercowego z powodu braku tlenu. Jeśli mięsień sercowy ma przedłużone niedokrwienie, może to prowadzić do oderwania komórek śródbłonka wsierdzia, które również mogą tworzyć CEC.

Częstotliwość

Badania wykazały, że u zdrowych osób CEC są często na bardzo niskim poziomie we krwi. I odwrotnie, osoby chore, które cierpią na problemy sercowo-naczyniowe, takie jak zawał mięśnia sercowego, mają podwyższone poziomy CEC we krwi. Za pomocą separacji immunomagnetycznej lub cytometrii przepływowej poziomy CEC można określić ilościowo. Chociaż poziomy różnią się u poszczególnych osób, w badaniu zaobserwowano średnią 40,6 komórek/ml u osób, które przeszły zawał serca. Dla porównania, u osób zdrowych stwierdzono 0,4 komórek/ml

Wykrycie

Test High-Definition Circulating Endothelial Cell (HD-CEC) to nowy test biopsji płynu, który wykrywa komórki śródbłonka we krwi pacjentów, którzy niedawno przeszli zawał serca. Chociaż nie został jeszcze zatwierdzony przez FDA, test ten wykazał lepszą specyficzność niż zatwierdzony przez FDA test CellSearch stosowany do wykrywania krążących komórek nowotworowych . Wiadomo, że CEC wyrażają markery śródbłonka, takie jak czynnik glikoproteiny von Willebranda (vWF) krwi, który bierze udział w agregacji i adhezji płytek krwi, CEC wyrażają również białko powierzchniowe komórki CD146 , które jest najczęściej znanym markerem śródbłonka występującym w CEC i odgrywa ważną rolę rolę w przepuszczalności, spójności komórka-komórka i sygnalizacji. CEC można zidentyfikować za pomocą DAPI , specjalistycznej metody barwienia DNA, i są one nieobecne w markerze hematopoetycznym CD45 . Test HD-CEC identyfikuje te markery na podstawie reakcji ze specyficznymi przeciwciałami oraz charakterystyki morfologicznej ich cytoplazmy i jąder.

Badania

Dalsze badania będą wykorzystywać test HD-CEC u pacjentów, u których obecnie występują oznaki i objawy zawału serca, ale jeszcze go nie doświadczyli. Naukowcy mają nadzieję, że test HD-CEC zostanie wykorzystany do przewidywania chorób sercowo-naczyniowych, takich jak ostry zawał mięśnia sercowego, dusznica bolesna i niewydolność serca, oraz do analizy uszkodzeń naczyń.

Dalsza lektura

Goon, PKY, Lip, GYH, Boos, CJ, Stonelake, PS, Blann, AD (2006) Krążące komórki śródbłonka, komórki progenitorowe śródbłonka i mikrocząsteczki śródbłonka w raku. Nowotwory. 8: 79-88
Koc, M., Rochards, HB, Bihorac, A., Ross, EA, Schold, JD, Segal, MS (2005) Krążące komórki śródbłonka są związane z przyszłymi zdarzeniami naczyniowymi u pacjentów poddawanych hemodializie. Międzynarodowa Nerka. 67: 1078-1083
Bethel, K., Luttgen, MS, Damani, S., Kolatkar, A., Lamy, R., Sabouri-Ghomi, M., Topol, S., Topol, EJ, Kuhn, P. (2014) Biopsja w fazie płynnej do wykrywania i charakteryzowania krążących komórek śródbłonka w zawale mięśnia sercowego. Biologia fizyczna. 11: 016002
Damani S. i in. (2012) Charakterystyka krążących komórek śródbłonka w ostrym zawale mięśnia sercowego. Science Translational Medicine.4: 1-9
Martinez-Sales, V., S´anchez-L´azaro, I., Vila, V., Almenar, L., Contreras, T., Reganon, E. (2011) Krążące komórki śródbłonka u pacjentów z niewydolnością serca i lewą dysfunkcja komorowa. Markery choroby. 31: 75-82
Woywodt, A., Bahlmann, FH, de Groot, K., Haller, H., Haubitz, M. (2002) Krążące komórki śródbłonka: życie, śmierć, oderwanie i naprawa warstwy komórek śródbłonka. Przeszczep tarczy nefrolowej. 17: 1728-1730
Boos, CJ, Lip, GY i Blann, AD (2006) Krążące komórki śródbłonka w chorobach układu krążenia. J. Am. kol. kardiol. 48: 1538-1547
Hill, JM, Zalos, G., Halcox, JP, Schenke, WH, Waclawiw, MA, Quyyumi, AA i Finkel, T. (2003). Krążące komórki progenitorowe śródbłonka, funkcja naczyniowa i ryzyko sercowo-naczyniowe. New England Journal of Medicine. 348: 593-600.
Werner, N., Kosiol, S., Schiegl, T., Ahlers, P., Walenta, K., Link, A., ... & Nickenig, G. (2005). Krążące komórki progenitorowe śródbłonka i wyniki sercowo-naczyniowe. New England Journal of Medicine. 353: 999-1007.
Blann, AD, Woywodt, A., Bertolini, F., Bull, TM, Buyon, JP, Clancy, RM, ... & Dignat-George, F. (2005). Krążące komórki śródbłonka. Biomarker chorób naczyniowych. Zakrzepowy Haemost. 93: 228-235.
George, F., Brisson, C., Poncelet, P., Laurent, JC, Massot, O., Arnoux, D., Ambrosi, P., Klein-Soyer, C., Cazenave, JP, Sampol, J. ( 1992) Szybka izolacja ludzkich komórek śródbłonka z krwi pełnej przy użyciu przeciwciała monoklonalnego S-Endo 1 sprzężonego z kulkami immunomagnetycznymi: demonstracja uszkodzenia śródbłonka po angioplastyce. Zakrzep Hemost. 67:147–153.
Davies, MJ i Thomas, AC (1985). Pęknięcie blaszki miażdżycowej — przyczyna ostrego zawału mięśnia sercowego, nagłej śmierci niedokrwiennej i dusznicy bolesnej crescendo. Brytyjski dziennik serca. 53: 363.
Li, C., Wu, Q., Liu, B., Yao, Y., Chen, Y., Zhang, H. i Ge, S. (2013). Wykrywanie i walidacja krążących komórek śródbłonka, opartego na krwi markera diagnostycznego ostrego zawału mięśnia sercowego. PLoS JEDEN, 8: e58478.
Bouvier, CA, Gaynor, E., Clintron, JR i in. (1970) Krążący śródbłonek jako wskaźnik uszkodzenia naczyń. Zakrzepica Diath Krwotok. 40: 163-168
Mutin, M., Canavy, I., Blann, A., Bory, M., Sampol, J. i Dignat-George, F. (1999). Bezpośredni dowód uszkodzenia śródbłonka w ostrym zawale mięśnia sercowego i niestabilnej dławicy piersiowej poprzez wykazanie krążących komórek śródbłonka. Krew 93: 2951-2958.
Thygesen, K., Alpert, JS i White, HD (2007). Uniwersalna definicja zawału mięśnia sercowego. Journal of American College of Cardiology. 50: 2173-2195.
Lüscher, TF (1993). Śródbłonek jako cel i mediator chorób sercowo-naczyniowych. Europejski dziennik badań klinicznych. 23: 670-685.
Ip, JH, Fuster, V., Badimon, L., Badimon, J., Taubman, MB i Chesebro, JH (1990). Zespoły przyspieszonej miażdżycy: rola uszkodzenia naczyń i proliferacji komórek mięśni gładkich. Journal of American College of Cardiology. 15: 1667-1687.