מדענים חושפים מנגנונים מולקולריים של עורקי תורם להשתלת מעקפים כליליים

השתלת מעקפים של עורק כלילי (CABG) היא הליך כירורגי המשפר את זרימת הדם לרקמת הלב ומטפל ביעילות באיסכמיה של שריר הלב הנגרמת ממחלת עורקים כליליים. ב-CABG, כלי דם בריא נלקח מהמטופל ומחובר לעורק הפגוע כך שהדם יוכל לעקוף את החלק החסום של העורק הכלילי.

כלי הדם הבריאים העיקריים המשמשים לניתוח CABG כוללים את עורק החלב הפנימי (ITA), העורק הרדיאלי (RA) ועורק הגסטרואפיפלואיק הימני (RGA). מבין עורקי התורם הללו, ITA מספק את התוצאה ארוכת הטווח הטובה ביותר, בעוד ש-RA ו-RGA רגישים להיפרפלזיה אינטימלית, טרשת עורקים ועווית כלי דם.

צוות בראשות וואנג שיוג'י מהמכון לגנטיקה וביולוגיה התפתחותית (IGDB) של האקדמיה הסינית למדעים, בשיתוף פעולה עם צוות בראשות סונג ג'יאנפינג מבית החולים פווואי של האקדמיה הסינית למדעי הרפואה, השתמשו בריצוף RNA של גרעין יחיד (scRNA-seq) כדי לחקור את הרכב סוגי התאים ופרופילי הביטוי הגנטי של ITA, RA ו-RGA.

פרופיל של 38,814 תאים בודדים שבודדו משלושה סוגי עורקי תורם. א. תרשים סכמטי של מבנה המחקר הכולל; ב. גרף UMAP של מערכי הנתונים המאוגדים של עורקי התורם, תאים צבועים לפי סוגי התאים העיקריים; ג. גרפי UMAP המציגים את ההרכב והדמיון של סוגי התאים העיקריים בכל עורק תורם. מקור: IGDB

החוקרים מצאו ששלושת סוגי עורקי התורם הללו נבדלים ביכולתם לספוג חלקיקי שומנים, המודינמיקה, עווית כלי דם ופיברוזיס. בשילוב עם אימות ניסיוני בתאים אנושיים ובעכברים, הוצעו ארבע האסטרטגיות הממוטבות הבאות עבור CABG: עיכוב גורם נדידת מקרופאגים יכול להפחית היפרפלזיה אינטימלית של דלקת מפרקים שגרונית; מפעילי תעלות אשלגן יכולים לנטרל עווית כלי דם של RGA שאינו מגיב לאנטגוניסטים של סידן; עיכוב CREB5 ו-GDF10 יכול להפחית שקיעת מטריצה חוץ-תאית ופיברוזיס ב-RA ו-RGA; מעכבי PCSK9 מומלצים לטיפול להורדת שומנים בדם ב-ITA.

מחקר זה צפוי לספק הנחיות לפיתוח אסטרטגיות קליניות עבור ניתוח CABG ולבחירת תרופות לאחר ניתוח.

המאמר, שכותרתו "אסטרטגיות לאופטימיזציה של שתלים עורקיים ברמת התא הבודד", פורסם בכתב העת Nature Cardiovascular Research.