Presentations

The mechanics of life and the functioning of blood vessels

Ermakov A.S.

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Biology, Department of Embryology. 119234, Moscow, Lenin Hills, 1, p. 12; +7 (495) 939-35-25; ermakov99@mail.ru

Способность живых систем к регуляции, формообразование и интегрированное функционирование органов и тканей – загадка, многие годы волнующая человечество. В 1970-х годах исследовательские группы из СССР и США высказали идеи о возможном участии механических сил и напряжений в регуляции интегрального развития живых организмов [1, 2]. В первые десятилетия XXI века было показано, что в ходе процесса клеточной механотрансдукции, механическое воздействие на клетку может быть перекодировано в химический сигнал [3]. Кроме того, было открыто, что действие механических сил, приложенных к клетке, может передаваться через цитоскелетные структуры на клеточное ядро и влиять на молекулярные системы, участвующие в реализации генетической информации.

Особенно важно учитывать механические аспекты биологии клеток при изучении функционирования кровеносных сосудов. Движение крови порождает разные типы воздействий на эндотелий и стенки сосудов. Течение жидкости приводит к возникновение напряжения сдвига, на клетки действует давление, в стенках сосудов формируются кольцевые напряжения. Параметры этих воздействий могут варьировать в зависимости от типа сосуда. Клетки эндотелия кровеносных сосудов обладают способностью к механочувствительности, и это играет важную роль в функционировании сосудов. Нарушения механочувствительности эндотелия может приводить к развитию заболеваний сердечно-сосудистой системы.

Финансирование: Исследование выполнено при финансовой поддержке Фонда научно-технологического развития Югры в рамках научного проекта № 2024-108-05.

Литература

1. Ermakov A.S.. Professor Lev Beloussov and the birth of morphomechanics. Biosystems. 2018. № 173. P. 26-35

2. Harris A.K., Stopak D. Wild D.P.. Fibroblast traction as a mechanism for collagen morphogenesis. Nature. 1981. № 290. P. 249–251.

3. Mammoto A., Mammoto T., Ingber D.E.. Mechanosensitive mechanisms in transcriptional regulation. J. Cell Sci. 2012. № 125. P. 3061–3073.

4. Lim X. R., Harraz O. F. Mechanosensing by Vascular Endothelium. Annu Rev Physiol. 2024. № 86. P. 71-97.

• abstract in Russian (PDF)