Nu har forskare vid The Scripps Research Institute identifierat ett protein, kallat GPR68, som känner av blodflödet och talar om för små blodkärl, så kallade arterioler, när de ska vidgas. Forskarna tror att mediciner som aktiverar GPR68 en dag skulle kunna vara användbara för att behandla medicinska tillstånd, inklusive ischemisk stroke.

”Det har varit känt i årtionden att blodkärl känner av förändringar i blodflödeshastigheten, och denna information är avgörande för att reglera blodkärlens dilatation och kontrollera kärltonus”, säger Ardem Patapoutian, doktor i psykologi, Scripps Research-professor, Howard Hughes Medical Institute-forskare och huvudförfattare till studien som publiceras idag i tidskriften Cell.

Flödesmedierad dilatation (FMD) är ett icke-invasivt kliniskt test som informerar läkare om kärlsystemets hälsa. En försämrad FMD är en föregångare till ett brett spektrum av kärlsjukdomar som högt blodtryck och åderförkalkning.

”Trots betydelsen av denna process har de molekyler som är involverade i artärerna för att känna av blodflödet förblivit okända”, säger Patapoutian.

Patapoutian och förstaförfattaren Jie Xu, PhD, som var postdoktor i labbet och nu är oberoende forskare vid Genomics Institute of the Novartis Research Foundation (GNF), ledde projektet för att hitta GPR68 och fastställa hur den fungerar. Teamet började med att konstruera en maskin som använder turbulenta rörelser av vätska för att ersätta blodflödet i blodkärlen. Maskinen använder 384 kolvar som flyttar vätskan upp och ner över en bädd av celler, placerade i 384 brunnar på en platta. Denna rörelse simulerar hur blodet skulle utöva tryck på dessa celler.

Forskarna satte maskinen i arbete och testade en rad cellinjer, varav några hade mutationer som ledde till ett överuttryck av proteiner som potentiellt är kopplade till trycksensorer. Forskarna utförde sedan en screening där de slog ner uttrycket av olika kandidatgener i var och en av de 384 brunnarna och testade om den genen krävs för att reagera på maskinens turbulenta tryck.

Testerna pekade forskarna mot GPR68, som författarna visade fungerar som en sensor för mekanisk stimulering. Ytterligare experiment tydde på att GPR68 är nödvändig för mul- och klövsjuka. ”I en modellorganism är det här proteinet viktigt för att känna av blodflödet och för att kärlsystemet ska fungera korrekt”, säger Patapoutian.

När artärerna inte kan utvidga sig ordentligt har kroppen färre alternativ för att sänka blodtrycket hos personer med högt blodtryck eller för att få blodet att passera genom tilltäppta kärl vid ateroskleros.

”I det fortsatta arbetet kommer vi att utforska GPR68:s roll i kliniskt relevanta kardiovaskulära sjukdomar”, säger Patapoutian. ”Vi undersöker också möjligheten att använda små molekyler för att modulera GPR68:s funktion, eftersom sådana molekyler skulle kunna vara fördelaktiga i kliniken.”

.