Σάββας Χριστοφορίδης

Η ομάδα μας μελετά την αλληλεπίδραση μεταξύ ενδοκυττάρωσης, σηματοδότησης και εξωκυττάρωσης στα ενδοθηλιακά κύτταρα, εστιάζοντας στους μοριακούς μηχανισμούς και στον ρόλο τους στη φυσιολογία των αγγείων.

Το εσωτερικό τοίχωμα των αιμοφόρων αγγείων καλύπτεται από ενδοθηλιακά κύτταρα, τα οποία διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στις περισσότερες θανατηφόρες ασθένειες, συμπεριλαμβανομένων των καρδιαγγειακών νοσημάτων, των φλεγμονωδών διαταραχών και της νεοαγγειογένεσης στον καρκίνο (βλ. Σχ. 1 παρακάτω). Ωστόσο, οι ακριβείς μηχανισμοί που διέπουν, 1^ον, τις ιδιότητες του υγιούς ενδοθηλίου και, 2^ον, τη δυσλειτουργία του ενδοθηλίου στις αγγειακές παθήσεις, παραμένουν σε μεγάλο βαθμό αδιευκρίνιστοι.

Ενδιαφέρον παρουσιάζει το γεγονός ότι βασικά ενδοθηλιακά μόρια που διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο σε αυτές τις παθοφυσιολογικές διεργασίες αποθηκεύονται σε εξειδικευμένα οργανίδια που ονομάζονται Weibel-Palade bodies. Μετά την ενεργοποίηση των ενδοθηλιακών κυττάρων, τα Weibel-Palade bodies μετακινούνται προς την κυτταρική επιφάνεια και συντήκονται με την πλασματική μεμβράνη, απελευθερώνοντας έτσι το φορτίο τους στην κυκλοφορία του αίματος. Μεταξύ των εκκρινόμενων πρωτεϊνών περιλαμβάνονται αρκετοί βασικοί ρυθμιστές της φλεγμονής, της θρόμβωσης, της αγγειογένεσης και του αγγειακού τόνου, όπως η P-selectin, ο παράγοντας von Willebrand (vWF), η αγγειοποιητίνη-2, η ενδοθηλίνη και άλλα (βλ. Εικόνα 1 παρακάτω).

Εικόνα 1. Το ενεργοποιημένο ενδοθήλιο διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στη φλεγμονή και τη θρόμβωση. Υπό συνθήκες ηρεμίας, τα ενδοθηλιακά κύτταρα σχηματίζουν έναν στενό φραγμό με αντιθρομβωτικές και αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες. Ωστόσο, μετά την ενεργοποίηση (1), το ενδοθήλιο εκκρίνει μόρια που εντοπίζονται στα αποθηκευτικά οργανίδια, τα Weibel-Palade bodies (2). Τα μόρια αυτά συμμετέχουν σε διεργασίες που οδηγούν στη χαλάρωση των διακυτταρικών επαφών και στη μετανάστευση λεμφοκυττάρων διαμέσου του ενδοθηλιακού τοιχώματος, προκαλώντας φλεγμονή (3), καθώς και στην ενεργοποίηση των αιμοπεταλίων, που προκαλεί θρόμβωση (4).

Ένας από τους σημαντικότερους ενεργοποιητές της έκκρισης των Weibel-Palade bodies είναι ο VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor, Αγγειακός Ενδοθηλιακός Αυξητικός Παράγοντας), ένας αυξητικός παράγοντας που διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην αγγειογένεση των όγκων. Έχουμε αποδείξει στο παρελθόν ότι η συστατική ενδοκυττάρωση προστατεύει τον υποδοχέα του VEGF (VEGFR2) από αποκοπή (shedding) (Basagiannis D and Christoforidis S, J Biol Chem, 2016, 291, 16892-16903), ενώ η επαγωγή με VEGF ανακατευθύνει τον VEGFR2 προς τη μακροπινοκυττάρωση, ένα κρίσιμο γεγονός για τη σηματοδότηση που επάγεται από VEGF in vitro και για την αγγειογένεση in vivo (Basagiannis D et al., J Cell Sci, 2016, 129, 4091-4104; Basagiannis D. et al., Sci. Rep., 2017, Mar 22;7:45035).

Εικόνα 2. Η ενδοκυττάρωση του VEGFR2 είναι απαραίτητη για τη σηματοδότηση. Αριστερό σχήμα, μπλε φόντο: Η ιδιοσυστατική ενδοκυττάρωση μέσω της οδού της κλαθρίνης προστατεύει τον VEGFR2 από αποκοπή (CME: clathrin-mediated endocytosis). Δεξιά σχήμα, σε ροζ φόντο: Ο VEGF ανακατευθύνει την εσωτερίκευση του VEGFR2 προς μακροπινοσώματα (MP), τα οποία απεικονίζονται στην πιο δεξιά εικόνα με συνεστιακή μικροσκοπία.

Με βάση αυτά τα ευρήματα, στοχεύουμε επί του παρόντος στη διαλεύκανση του μηχανισμού μέσω του οποίου η μακροπινοκυττάρωση ρυθμίζει τη σηματοδότηση του VEGFR2 και στο πώς τα σήματα μεταφέρονται στα Weibel-Palade bodies ώστε να προκληθεί εξωκυττάρωση (πρόσφατη χρηματοδότηση από το Ελληνικό Ίδρυμα Έρευνας και Καινοτομίας, ΕΛΙΔΕΚ, για μέλη ΔΕΠ και Ερευνητές).

Συνολικά, η ομάδα μας ενδιαφέρεται να κατανοήσει τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ ενδοκυττάρωσης, σηματοδότησης και εξωκυττάρωσης στα ενδοθηλιακά κύτταρα και τη σημασία τους στη φυσιολογία των αγγείων. Σε επόμενες μελέτες, η έρευνα αυτή θα συμβάλει στον σχεδιασμό πιο αποτελεσματικών θεραπευτικών προσεγγίσεων για αγγειακές παθήσεις.

Ρόλος του ενδοθηλίου στη νόσο Alzheimer

Στην προσπάθειά μας να κατανοήσουμε το ρόλο του ενδοθηλίου στη αγγειακή φυσιολογία, προσφάτως στοχεύσαμε στη διερεύνηση του ρόλου του ενδοθηλίου του εγκεφάλου (ο λεγόμενος αιματοεγκεφαλικός φραγμός, BBB) στη νόσο Alzheimer (πρόσφατη χρηματοδότηση από το πρόγραμμα Horizon Europe MSCA PF, για τη Μεταδιδακτορική Ερευνήτρια Ευτυχία Βασίλη – έργο “ClearPath”). Στο πλαίσιο αυτό, εστιάζουμε στην μελέτη του ρόλου των αιμοφόρων αγγείων του εγκεφάλου στην απομάκρυνση των τοξικών πεπτιδίων αμυλοειδούς-βήτα (Aβ), τα οποία αποτελούν βασική αιτία στην ανάπτυξη της νόσου Alzheimer (AD). Έχουμε αναπτύξει ένα νέο ανθρώπινο μοντέλο αιματοεγκεφαλικού φραγμού (BBB) τύπου transwell από βλαστοκύτταρα προερχόμενα από ασθενείς, το οποίο μας επιτρέπει να μελετήσουμε πώς διαφορετικές οδοί ενδοκυττάρωσης συμβάλλουν στην απομάκρυνση του Aβ. Συνδυάζοντας μοριακή και κυτταρική βιολογία, βιοπληροφορική ανάλυση μεγάλου όγκου δεδομένων ασθενών και επικύρωση σε ζωικά μοντέλα, συμπεριλαμβανομένων των C. elegans και ποντικών, στοχεύουμε στη χαρτογράφηση των συγκεκριμένων μηχανισμών μέσω των οποίων το Aβ απομακρύνεται από τον εγκέφαλο. Τελικός στόχος είναι ο εντοπισμός νέων θεραπευτικών στόχων που θα αποτρέπουν τη συσσώρευση Aβ και θα επιβραδύνουν την εξέλιξη της νόσου Alzheimer.

Άλλες μελέτες στο εργαστήριο περιλαμβάνουν:

• Τον μηχανισμό υπερενεργοποίησης της ογκογόνου PI3K και την αναζήτηση νέων αναστολέων (έργο σε στενή συνεργασία με ομάδες από το BRFAA/Αθήνα). Ref: Papafotika A, et al and Christoforidis S. “A new functional assay reveals that membrane binding is critical for overactivation of the phosphoinositide 3-kinase H1047R mutant.” J Biol Chem. 2026 doi: 10.1016/j.jbc.2026.111207
• Τον ρόλο νέων πρωτεϊνών που αλληλεπιδρούν με την μικρή GTPάση Rab5 στη μεμβρανική διακίνηση και στη σηματοδότηση (σε συνεργασία με την ομάδα του Marino Zerial, MPI-CBG/Δρέσδη).
• Τη διερεύνηση του ρόλου της ενδοκυττάρωσης υποδοχέων αυξητικών παραγόντων στη διαφοροποίηση ανθρώπινων βλαστοκυττάρων προς αγγειακές σειρές.

Μεθοδολογία

Για την επίτευξη των στόχων των παραπάνω μελετών, πέρα από τη χρήση τυπικών τεχνικών στους τομείς της Βιοχημείας, της Μοριακής και της Κυτταρικής Βιολογίας, αξιοποιούμε τεχνολογίες αιχμής όπως συνεστιακή μικροσκοπία υπερδιακριτικής ανάλυσης STED, μικροσκοπία ολικής εσωτερικής ανάκλασης φθορισμού (TIRF-M), ποσοτική ανάλυση εικόνας και πρωτεωμική μέσω φασματομετρίας μάζας υψηλής ανάλυσης.