«Микрокровотечение очень часто возникает в мозгу человека, особенно у пожилых людей», — говорит Линфэй Луо, генетик развития из Юго-Западного университета в Китае. «Мы считаем, что это поведение макрофагов является основным клеточным механизмом восстановления разрывов кровеносных сосудов и предотвращения микрокровотечения в мозг».Чтобы смоделировать микрокровоизлияние в мозг человека, Луо и его коллеги выстрелили лазером в мозг живых рыбок данио, чтобы разорвать мелкие кровеносные сосуды, создав чистый разрыв в ткани с двумя сломанными концами.
Затем исследователи использовали специализированный микроскоп, чтобы посмотреть, что произошло дальше.Ремонт начался примерно через полчаса после лазерной травмы.
Макрофаг обнаружился на участке поврежденного кровеносного сосуда и протянул две «руки» от своего тела к концам сломанного кровеносного сосуда, производя множество адгезионных молекул, которые прикреплялись друг к другу. Затем он соединил два сломанных конца вместе, чтобы облегчить их восстановление. Исследователи подозревают, что молекулы адгезии, производимые тканью кровеносных сосудов, также играют роль в повторном прикреплении.
Как только они были прикреплены, макрофаг покинул место происшествия. Весь процесс занял около трех часов.
«Вначале мы не были уверены, что это исправляющее поведение», — говорит Чи Лю, аспирант Юго-Западного университета. «После того, как мы подтвердили, что макрофаги опосредуют это восстановление через прямую физическую адгезию и генерирование механических сил тяги, мы были взволнованы. Это ранее неожиданная роль макрофагов».Аналогичный процесс восстановления произошел и за пределами мозга.
Когда исследователи разорвали кровеносный сосуд в плавнике рыбки данио с помощью лазера, макрофаг прибыл в место повреждения и расширил свои выступы, чтобы снова собрать сломанный кровеносный сосуд.Исследователи действительно заметили несколько причуд в этом процессе. Когда они использовали лазерный удар, чтобы уничтожить первый макрофаг, который прибыл в место лазерной раны в головном мозге, никакие другие макрофаги не помогли восстановить разрыв (но появился другой макрофаг, чтобы съесть мертвый).
В редких случаях два макрофага попадали в травму сами по себе, каждый хватал сломанный конец кровеносного сосуда, а затем просто отделялся, не устраняя повреждения.Макрофаги — не единственный мозговой механизм восстановления мелких сломанных кровеносных сосудов, хотя они кажутся наиболее быстрыми и эффективными. Когда исследователи наблюдали за восстановлением кровеносных сосудов у рыбок данио, у которых отсутствовали макрофаги, они увидели, что сломанные концы кровеносных сосудов медленно расширяются сами по себе, чтобы соединиться в течение шести часов.
«Некоторые аспекты развития и ремоделирования сосудов, связанные с макрофагами, сохраняются у человека и рыбок данио», — отмечает Луо. «Микроглия [подмножество клеток макрофагов] требуется для восстановления повреждений гематоэнцефалического барьера у мышей, и макрофаги могут быть обнаружены вокруг большинства капиллярных микрокровоизлияний у людей. Мы полагаем, что система восстановления макрофагов в нашем исследовании очень вероятно воспроизведена у людей и мышей ».