Острая брыжеечная ишемия (ОИМ) – редкая патология1 с высоким рискомсмертности2, характеризующаяся снижением кровотока в брыжейке из-за тромбов в целиакической оси, или верхней или нижней брыжеечной артерии. В 60-70% случаев острые окклюзии верхней брыжеечной артерии вследствие тромбоза или эмболизации являются причиной острой ишемии кишечника3. Напротив, в 5-15% случаев брыжеечный венозный тромбоз является причиной мезентериальной ишемии с вовлечением верхней брыжеечной вены и, реже, нижней брыжеечнойвены4. Гипоксия и недостаточность питания, возникающие в результате ишемии, приводят к нарушениям энергетического обмена на клеточном уровне5. Например, нарушение функции митохондрий активирует множество сигнальных путей, запуская механизмы клеточной смерти6. Хотя быстрая реперфузия позволяет восстановить аэробный метаболизм, восстановление притока крови к ишемизированной области часто вызывает обширное повреждение тканей из-за продукции активных форм кислорода (АФК)7, перегрузки кальцием8, эндотелиальной дисфункции9 и воспалительных реакций10.
Было создано множество экспериментальных моделей на животных, использующих временную окклюзию сосудов верхней брыжеечной артерии, для выяснения молекулярных механизмов во время ишемии-реперфузионного повреждения (I/R)11. Использование таких моделей в сочетании с прижизненной микроскопией (КБП) имеет основополагающее значение для получения представления о лежащих в основе клеточных взаимодействиях ипрогрессировании заболевания. Дисфункция кишечного барьера наблюдается вскоре после ишемии12, при этом эпителий теряет свою целостность13, что приводит к бактериальной транслокации во внекишечные участки, такие как брыжеечные лимфатические узлы, селезенка, печень и почки12,14. Реперфузия еще больше усугубляет повреждение слизистой оболочки15. Воспалительная реакция в артериолах проявляется раскатыванием и прочной адгезией лейкоцитов на слое эндотелиальных клеток, который зависит от таких молекул, как L-селектин16, P-селектин (CD62P)17, тромбоциты GPIIb/IIIa и фибриноген18. Интересно, что адгезия лейкоцитов к брыжеечным венулам зависит от наличия в кишечнике микробиоты19 и сигнального рецептора Toll-подобного рецептора 410. Повреждение I/R также вызывает образование внеклеточной ловушки нейтрофилов (НВЛ)10. Терапевтическое воздействие на внеклеточную ДНК, происходящую из активированных лейкоцитов, таких как нейтрофилы, улучшает исход повреждения кишечного I/R20. В печени повреждение I/R воспламеняется резидентными микрофагами21, и ингибирование микроРНК заметно ослабляет апоптоз22. Следует отметить, что повреждение внутривенного введения брыжейки приводит к дисбактериозу кишечника, который является обратимым и разрешается после реваскуляризации.
Эндотелий также подвержен разрушительному воздействию повреждения внутривенного введения, при этом ключевую роль в этом процессеиграет АФК. Наблюдаются адгезия лейкоцитов к слою эндотелиальных клеток, повреждение эндотелия и изменения метаболизма оксида азота (NO)9. Тем не менее, задействованные молекулярные пути еще не полностью изучены.
Протеаза-активируемый рецептор 1 (PAR1, F2r) представляет собой мембранный рецептор, экспрессируемый различными клетками, включая эндотелиальные клетки, и активируется во время воспалительных состояний25. Его активация происходит, когда сериновые протеазы расщепляют рецептор на N-конце, обнажая связанный лиганд, который, в свою очередь, активирует рецептор, связываясь со второй внеклеточной петлей молекулы26. Сигнальный путь рецептора эндотелиального белка С (EPCR)-PAR1 влияет на эндотелиальный гомеостаз NO и способствует восстановлению кровотока при периферической ишемии27.
В этом исследовании повреждение I/R было применено к генетической модели мыши, характеризующейся дефицитом PAR1, специфичным для эндотелиальных клеток, для визуализации скручивания лейкоцитов, адгезии и образования НВЛ. Комбинация генетической модели мыши и прижизненной микроскопии после внутримышечной микрохирургии дает ценную информацию, выделяя конкретные типы клеток, участвующие в прогрессировании заболевания. Применение I/R повреждения к генетическим мышиным моделям играет важную роль в определении потенциальных терапевтических мишеней, которые могут быть использованы для улучшения течения заболевания. Кроме того, было показано значение эндотелиального PAR1 в NETosis.