El papel de Zmiz1 en la formación de vasos sanguíneos
Zmiz1 es esencial para el crecimiento y la estabilidad de los vasos sanguíneos.
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Tabla de contenidos
- Lo Básico de los Vasos Sanguíneos
- El Papel de Zmiz1
- Investigando el Papel de Zmiz1 en el Crecimiento de Vasos Sanguíneos
- Desarrollando la Investigación
- Zmiz1 y la Estabilidad de los Vasos Sanguíneos
- El Impacto de Zmiz1 en la Angiogénesis
- La Conexión entre Zmiz1 y Otras Vías
- Zmiz1 en Modelos de Enfermedades
- Conclusión
- Fuente original
La formación de vasos sanguíneos es clave para el crecimiento y la salud de los tejidos en nuestros cuerpos. Hay dos procesos principales involucrados en esta formación: la vasculogénesis, que es la creación inicial de vasos sanguíneos, y la angiogénesis, que es el crecimiento y ramificación de los vasos existentes. Ambos procesos son vitales para el funcionamiento saludable de los tejidos y órganos. Cuando la formación de vasos sanguíneos falla, puede llevar a enfermedades como accidentes cerebrovasculares, cáncer y trastornos oculares.
Lo Básico de los Vasos Sanguíneos
La creación y el crecimiento de los vasos sanguíneos son complejos y involucran varios tipos de células, sobre todo las Células Endoteliales (CEs). Estas células recubren el interior de los vasos sanguíneos y juegan un papel clave en su formación. Para que se formen nuevos vasos sanguíneos, las CEs se comportan de maneras específicas, como moviéndose hacia ciertas señales en su entorno. CEs especiales conocidas como "células puntera" lideran el camino durante este proceso, ayudando a guiar el crecimiento de nuevos vasos.
Varios factores en el cuerpo controlan cómo actúan estas CEs, incluyendo ciertas proteínas llamadas Factores de Transcripción (FTs). Estos FTs ayudan a activar o desactivar genes específicos que determinan cómo crecen y se comportan las CEs en diferentes etapas. Sin embargo, aún no se entiende del todo cómo otras proteínas influyen en los FTs en las CEs.
El Papel de Zmiz1
Un jugador clave en este proceso es una proteína llamada Zmiz1. Zmiz1 es un cofactor de transcripción, lo que significa que ayuda en la actividad de los FTs pero no se une directamente al ADN. Interactúa con varios FTs como P53 y Notch. Zmiz1 se encuentra en muchos tejidos y está involucrado en varios procesos, incluyendo la función inmunológica y la formación de células sanguíneas.
Las investigaciones han mostrado que Zmiz1 es crítico para la correcta formación de vasos sanguíneos. Cuando falta Zmiz1 en ratones de laboratorio, no se desarrollan correctamente y a menudo mueren pronto debido a problemas cardíacos y vasculares. Estos ratones no logran desarrollar una red sana de vasos sanguíneos, lo que indica que Zmiz1 juega un papel crucial en la formación temprana de vasos sanguíneos.
Investigando el Papel de Zmiz1 en el Crecimiento de Vasos Sanguíneos
Para entender mejor el papel de Zmiz1, los investigadores estudiaron las retinas de ratones. La retina es un modelo simple para estudiar el crecimiento de vasos sanguíneos porque tiene una estructura clara donde crecen nuevos vasos. Descubrieron que Zmiz1 es esencial para el crecimiento de vasos sanguíneos en la retina después del nacimiento. Cuando se eliminó Zmiz1 de las CEs en estos ratones, los vasos sanguíneos no crecieron adecuadamente, lo que llevó a un desarrollo anormal.
Desarrollando la Investigación
Los investigadores utilizaron dos tipos de ratones modificado genéticamente para explorar la función de Zmiz1: un grupo tenía Zmiz1 eliminado desde las primeras etapas del desarrollo y otro grupo lo tenía eliminado más tarde. Descubrieron que la eliminación temprana de Zmiz1 conducía a problemas severos en la formación de vasos sanguíneos, lo que era fatal.
En los ratones postnatales donde se eliminó Zmiz1, los vasos sanguíneos en la retina parecían desorganizados y escasos en comparación con ratones normales. Esto mostró que Zmiz1 no solo es importante durante el desarrollo temprano; también es crucial para el crecimiento y remodelación de los vasos sanguíneos después del nacimiento.
Zmiz1 y la Estabilidad de los Vasos Sanguíneos
Además de su papel en el crecimiento, Zmiz1 también contribuye a la estabilidad de los vasos sanguíneos. Los investigadores examinaron si la pérdida de Zmiz1 afectó qué tan saludables estaban los vasos sanguíneos existentes. Encontraron que cuando faltaba Zmiz1, había más signos de regresión vascular, lo que significa que los vasos sanguíneos se estaban colapsando o desapareciendo.
Curiosamente, cuando los científicos observaron si las CEs estaban creciendo o muriendo, no encontraron cambios significativos. Esto sugiere que la ausencia de Zmiz1 llevó a inestabilidad en lugar de a una falta de crecimiento o un aumento en la muerte celular.
El Impacto de Zmiz1 en la Angiogénesis
Cuando los científicos observaron más de cerca cómo Zmiz1 afectaba la angiogénesis en brotes-el proceso por el cual nuevos vasos sanguíneos se ramifican de los existentes-encontraron varias diferencias clave. En las retinas de ratones que carecían de Zmiz1, había menos nuevos brotes creciendo hacia los bordes de la retina. Esto indicó que Zmiz1 es necesario para que las CEs crezcan correctamente y formen nuevas ramas.
Para confirmar estos hallazgos, los investigadores realizaron un experimento utilizando perlas recubiertas con células endoteliales en un entorno de laboratorio. Encontraron que cuando se redujo Zmiz1, las células brotaron mucho menos, confirmando que Zmiz1 es vital para el brote.
La Conexión entre Zmiz1 y Otras Vías
Los investigadores también exploraron la conexión entre Zmiz1 y otras vías conocidas involucradas en el crecimiento de vasos sanguíneos, particularmente las vías de señalización VEGF-A y Notch. Estas vías son cruciales para determinar cómo las CEs se diferencian en células puntera y células tronco durante el brote. El equilibrio entre estas células es esencial para una formación adecuada de los vasos.
Los datos preliminares sugirieron que Zmiz1 podría estar involucrado en regular estas vías, y su ausencia podría interrumpir el desarrollo normal de los vasos sanguíneos.
Zmiz1 en Modelos de Enfermedades
El papel de Zmiz1 no se limita solo a la formación normal de vasos sanguíneos; también puede ser importante en condiciones patológicas. Los investigadores observaron cómo funciona Zmiz1 en un modelo que imita ciertas enfermedades oculares, que a menudo involucran una formación anormal de vasos sanguíneos.
En este modelo, los ratones deficientes en Zmiz1 mostraron un crecimiento reducido de vasos sanguíneos en respuesta a una condición hipóxica, donde los niveles de oxígeno son más bajos de lo normal. Esto indicó que Zmiz1 es importante para la capacidad del cuerpo de responder a bajos niveles de oxígeno formando nuevos vasos sanguíneos, un proceso conocido como neovascularización.
Conclusión
En conclusión, Zmiz1 es crucial para la formación normal de vasos sanguíneos durante el desarrollo y para su crecimiento en la adultez. La pérdida de Zmiz1 lleva a problemas significativos en la estructura y función de los vasos sanguíneos, contribuyendo a varios problemas de salud.
Se necesita más investigación para entender completamente cómo Zmiz1 interactúa con otras vías de señalización y factores que regulan el desarrollo y la función de los vasos sanguíneos. Comprender estos procesos podría llevar a nuevos tratamientos para enfermedades relacionadas con la formación y función anormal de los vasos sanguíneos.
Título: Endothelial Zmiz1 modulates physiological and pathophysiological angiogenesis during retinal development
Resumen: Angiogenesis is a highly coordinated process involving the control of various endothelial cell behaviors. Mechanisms for transcription factor involvement in the regulation of endothelial cell dynamics and angiogenesis have become better understood, however much remains unknown, especially the role of non-DNA binding transcriptional cofactors. Here, we show that Zmiz1, a transcription cofactor, is enriched in the endothelium and critical for embryonic vascular development, postnatal retinal angiogenesis, and pathological angiogenesis in oxygen induced retinopathy (OIR). In mice, endothelial cell-specific deletion of Zmiz1 during embryogenesis led to lethality due to abnormal angiogenesis and vascular defects. Inducible endothelial cell-specific ablation of Zmiz1 postnatally resulted in impaired retinal vascular outgrowth, decreased vascular density, and increased vessel regression. In addition, angiogenic sprouting in the superficial and deep layers of the retina was markedly reduced. Correspondingly, vascular sprouting in fibrin bead assays was significantly reduced in the absence of Zmiz1, while further in vitro and in vivo evidence also suggested deficits in EC migration. In agreement with the defective sprouting angiogenesis phenotype, gene expression analysis of isolated retinal endothelial cells revealed downregulation of tip-cell enriched genes upon inactivation of Zmiz1. Lastly, our study suggested that endothelial Zmiz1 is critical for intraretinal revascularization following hypoxia exposure in the OIR model. Taken together, these findings begin to define the previously unspecified role of endothelial Zmiz1 in physiological and pathological angiogenesis.
Autores: Stryder Meadows, N. R. Patel, R. K C, M. Chiang
Última actualización: 2024-07-02 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.30.601426
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.30.601426.full.pdf
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