Forskare tar reda på varför aortaaneurysm bildas i bågen eller buken

Förstorade kärl i aortan kan vara livshotande om de brister. Så kallade aortaaneurysmer bildas vanligtvis på samma platser i det stora blodkärlet: antingen i övre kärlbågen eller i buken.

”Vi ville förstå varför just dessa platser påverkas. Vad skiljer dem från andra?” säger professor Daniela Wenzel, chef för institutionen för systemfysiologi vid Ruhruniversitetet i Bochum, Tyskland.

En studie av genaktivitet i det innersta lagret av blodkärl visade att även hos friska möss uppstår avvikelser i dessa områden. Forskargruppen publicerade sina resultat i tidskriften Angiogenesis den 4 juli.

Stämplingsteknik underlättar analys av endotel-RNA

För att ta reda på vad som skiljer de upprepade gånger drabbade kärlområdena från andra, utvecklade Wenzel och hennes team från Bochum och Bonn, som ingår i Collaborative Research Center/Transregio 259 "Aortasjukdomar", en metod för att specifikt studera aortaendotelet, vilket är det innersta lagret i blodkärlet.

"Vi vet från andra kärlsjukdomar, såsom åderförkalkning, att förändringar i detta inre lager sker långt innan symtom uppträder", säger forskaren.

Forskarna kunde endast isolera aortaendotelceller från friska möss med hjälp av kallstämplingsteknik. Från dessa små prover, som endast innehöll cirka 350 individuella celler, kunde de isolera och studera RNA:t. De analyserade genetisk aktivitet i olika områden av aorta och jämförde områden där aneurysmer ofta bildas med de som inte gör det.

Genetiska avvikelser

"Vi identifierade specifika mönster av aktiverade gener på platser där förlängningarna ofta bildas", förklarar Alexander Bruckner, doktorand i arbetsgruppen vid Institutet för fysiologi I vid Universitetssjukhuset i Bonn och Bonns universitet, och försteförfattare till studien. "Dessa ovanligt aktiva gener påverkar till exempel förändringar i den extracellulära matrisen, bildandet av nya blodkärl och vissa inflammatoriska reaktioner."

Sådana genetiska avvikelser har även hittats i mänsklig aneurysmvävnad. Tillsammans med kollegor från Fysiologiska institutionen vid Lübecks universitet fastställde forskarna även endotelets styvhet i friska aortaprover. Ju mindre elastiskt endotelet är, desto mer skadligt är det för kärlhälsan. De visade att endotelet var styvare i områden där aneurysmer ofta utvecklas än i kontrollområden.

I nästa steg använde teamet en etablerad knockout-musmodell som är benägen att bilda aneurysm på grund av riktad genetisk modifiering. När dessa möss dessutom ges högt blodtryck bildas aortaaneurysm. De jämförde den genetiska aktiviteten i aortaendotelet hos genetiskt modifierade möss utan aneurysm med aktiviteten hos möss som utvecklade aneurysm på grund av det ökade höga blodtrycket.

"Hos mössen med aneurysmer fann vi en mycket högre grad av genförändringar i samma kategori som genförändringarna hos friska möss", säger Brueckner. "Aneurysmmössen hade också förändringar i kärlväggen."

Forskarna drog slutsatsen att de ställen där aneurysmer ofta bildas är svaga punkter till att börja med. "Vi vet inte exakt varför detta händer – det kan vara relaterat till de mekaniska förhållandena och blodflödet i dessa områden, eller kanske är förändrad genaktivitet i dessa områden nedärvd från födseln", förklarar Wenzel.

Det senare verkar rimligt, eftersom aortan utvecklas på olika nivåer från olika embryonala föregångare. ”Om riskfaktorer som rökning och högt blodtryck läggs till detta är dessa områden särskilt sårbara för bildandet av ett vaskulärt aneurysm”, betonar läkaren.

Hon hoppas att grundforskningen ska leda till en bättre förståelse av de processer som bidrar till aneurysmbildning, och att detta i slutändan ska leda till nya metoder för läkemedelsbehandling.