Ostre niedokrwienie krezki (AMI) jest rzadką patologią1 o wysokim ryzyku śmiertelności2, charakteryzujący się zmniejszonym przepływem krwi w krezce z powodu skrzeplin w osi trzewki, czyli tętnicy krezkowej górnej lub dolnej. W 60%-70% przypadków ostre niedrożności tętnicy krezkowej górnej spowodowane zakrzepicą lub embolizacją są odpowiedzialne za ostre niedokrwienie jelit3. Natomiast w 5-15% przypadków zakrzepica żył krezkowych odpowiada za niedokrwienie krezki obejmujące żyłę krezkową górną i, rzadziej, żyłę krezkową dolną4. Niedotlenienie i niedożywienie wynikające z niedokrwienia prowadzą do zaburzeń metabolizmu energetycznego na poziomie komórkowym5. Na przykład upośledzona funkcja mitochondriów aktywuje wiele szlaków sygnałowych, inicjując mechanizmy śmierci komórkowej6. Chociaż szybka reperfuzja umożliwia przywrócenie metabolizmu tlenowego, przywrócenie przepływu krwi do obszaru niedokrwionego często powoduje rozległe uszkodzenia tkanek z powodu produkcji reaktywnych form tlenu (ROS)7, przeciążenie wapniem8, dysfunkcja śródbłonka9 i reakcje zapalne10.
Wiele eksperymentalnych modeli zwierzęcych wykorzystujących tymczasową niedrożność naczyń tętnicy krezkowej górnej zostało stworzonych w celu wyjaśnienia mechanizmów molekularnych podczas uszkodzenia niedokrwienno-reperfuzyjnego (I/R)11. Stosowanie takich modeli w połączeniu z mikroskopią przyżyciową (IVM) ma fundamentalne znaczenie dla uzyskania wglądu w podstawowe interakcje komórkowe i postęp choroby11. Dysfunkcję bariery jelitowej obserwuje się wkrótce po niedokrwieniu12, przy czym nabłonek traci swoją integralność13, co skutkuje translokacją bakteryjną do miejsc pozajelitowych, takich jak krezkowe węzły chłonne, śledziona, wątroba i nerki12,14. Reperfuzja dodatkowo pogarsza uraz błony śluzowej15. Reakcja zapalna w tętniczkach objawia się zwijającym się i mocnym przyleganiem leukocytów do warstwy komórek śródbłonka, co jest zależne od cząsteczek takich jak L-selektyna16, P-selektyna (CD62P)17, płytki krwi GPIIb/IIIa i fibrinogen18. Co ciekawe, na adhezję leukocytów do żyłek krezkowych wpływa obecność mikrobioty jelitowej19 oraz sygnalizacji receptora Toll-like 410. Uszkodzenie I/R wyzwala również tworzenie się pułapki zewnątrzkomórkowej neutrofili (NET)10. Terapeutyczne ukierunkowanie na zewnątrzkomórkowe DNA, pochodzące z aktywowanych leukocytów, takich jak neutrofile, poprawia wyniki uszkodzenia I/R jelit20. W wątrobie uszkodzenie I/R jest inicjowane przez rezydentne mikrofagi21, a hamowanie mikroRNA znacznie osłabia apoptozę22. Warto zauważyć, że uraz I/R w krezce powoduje dysbiozę jelitową, która jest odwracalna i ustępuje po rewaskularyzacji23.
Na śródbłonek wpływają również szkodliwe skutki uszkodzenia I/R, przy czym ROS odgrywa kluczową rolę w tym procesie24. Obserwuje się adhezję leukocytów do warstwy komórek śródbłonka, uszkodzenie śródbłonka i zmiany w metabolizmie tlenku azotu (NO)9. Jednak zaangażowane szlaki molekularne nie zostały jeszcze w pełni zbadane.
Receptor aktywowany proteazą 1 (PAR1, F2r), jest receptorem błonowym wyrażanym przez różne komórki, w tym komórki śródbłonka, i jest aktywowany podczas stanów zapalnych25. Jego aktywacja następuje, gdy proteazy serynowe rozszczepiają receptor na N-końcu, odsłaniając uwięziony ligand, który z kolei aktywuje receptor poprzez wiązanie się z drugą pętlą zewnątrzkomórkową cząsteczki26. Szlak sygnałowy receptora białka C śródbłonka (EPCR)-PAR1 wpływa na homeostazę NO śródbłonka i ułatwia przywrócenie przepływu krwi w niedokrwieniu obwodowym27.
W tym badaniu, uszkodzenie I/R zostało zastosowane do genetycznego modelu myszy charakteryzującego się niedoborem PAR1 specyficznym dla komórek śródbłonka, aby uwidocznić zwijanie leukocytów, adhezję i tworzenie NET. Połączenie mysiego modelu genetycznego i mikroskopii przyżyciowej po mikrochirurgii I/R dostarcza cennych informacji, podkreślając konkretne typy komórek zaangażowanych w postęp choroby. Zastosowanie uszkodzeń I/R do genetycznych modeli myszy ma zasadnicze znaczenie w identyfikacji potencjalnych celów terapeutycznych, które można wykorzystać do poprawy przebiegu choroby. Ponadto wykazano znaczenie śródbłonka PAR1 w NETozie.