Outfoxed: nuova ricerca può Ridefinire sviluppo cardiaco in fase avanzata

Marzo 17, 2016 Admin Salute 0 3
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Philadelphia, PA) - Secondo l'American Heart Association, difetti cardiovascolari congenite, come le malattie cardiache congenite (CHD), sono presenti in circa l'uno per cento dei nati vivi e sono le malformazioni più comuni nei neonati. Un team di University of Pennsylvania School of Medicine i ricercatori, guidati da Edward E. Morrisey, PhD, Professore Associato di Medicina, sono state studiando come il cuore si sviluppa dalle sue prime fasi di sviluppo alle sue ultime fasi, con la speranza di imparare perché alcuni cuori non si sviluppano correttamente. Ultimo ritrovamento del Dr. Morrisey - da pubblicare nel 10 ° numero di settembre della Scienza - possono ridefinire i modelli attuali di come il cuore si sviluppa nei mammiferi. "Capire i primi passi nella creazione cuore ci fornisce una visione sulle possibili cause genetiche dei difetti cardiaci drammatiche esposti da tanti neonati", dice Morrisey.

Durante il normale sviluppo embrionale dei mammiferi, le cellule pre-cardiache costituiscono i primordi cardiaci bilaterali -due regioni simmetriche, a forma di tubo situate su entrambi i lati l'embrione precoce. Come sviluppo cardiaco progredisce, queste due regioni fondono, formando una grande tubo, che, a sua volta, si sviluppa ulteriormente nel cuore quattro camere.

Utilizzando topi geneticamente modificati, i ricercatori Penn inattivati ​​con successo la proteina legante Foxp4, che ha provocato l'incapacità dei tubi bilaterali a fondere. Essi hanno scoperto che ogni regione di cellule pre-cardiache ancora sviluppato in un unico tubo, e poi ulteriormente sviluppato in un cuore quattro camere. Ciò ha provocato negli embrioni di topo in via di sviluppo di due cuori, quattro camere espositrici maggior parte degli aspetti di sviluppo cardiaca avanzata. Infine questi embrioni ceduto a causa della mancanza di una corretta flusso sanguigno con due cuori di pompaggio nella stessa serie di vasi sanguigni.




Foxp4 appartiene ad una classe di DNA proteine ​​chiamate fattori di trascrizione che trasformano altri geni e disattivare vincolante. È interessante notare che, Foxp4 non è espresso in cellule del muscolo cardiaco se stessi, ma piuttosto nel tubo intestinale primitiva, che si svilupperà in stomaco e intestino.

Nel embrione precoce di mammifero, il tubo intestino aiuta dirigere la fusione dei due tubi di cellule pre-cardiache in un tubo. Dr. Morrisey ritiene che l'espressione del Foxp4 nel tubo intestinale può essere responsabile di questa mancanza di fusione: "Altre mutazioni in geni espressi nel tubo intestinale hanno portato a risultati simili in organismi più semplici come il zebrafish cosa è notevole circa Foxp4 topi mutanti. è che il loro cuore si sviluppano ad una fase così avanzata. Non siamo mai stati in grado di determinare in mammiferi se la fusione dei tubi del cuore bilaterali era tenuto per le fasi successive di sviluppo, tra cui la formazione di tutte le camere a quattro cuore. Ora sappiamo che non è necessario " .

Un altro aspetto del lavoro che è notevole è che entrambi i cuori che si formano in Foxp4 embrioni mutanti mostrano la stessa capacità di distinguere sinistra e destra "sidedness". Molti organi del corpo dei mammiferi hanno lati destro e sinistro distinti come il cuore e il polmone.

In Foxp4 embrioni mutanti, entrambi cuori mostrano la "parzialità" corretta indipendentemente dal fatto che erano sul lato destro o dell'embrione sinistra.

I ricercatori suggeriscono che questo lavoro può essere cruciale nel determinare ciò che mutazioni geniche potrebbero portare a difetti cardiovascolari congeniti. Sviluppo cardiaco è conservata nei mammiferi così difetti di sviluppo cardiovascolare precoce può portare a malformazioni del cuore umano. "Anche se non ci sono state segnalazioni circostanziate di esseri umani nati con due cuori, la nostra comprensione di come questo molto precoce processo di fusione delle due primordiale cardiaco bilaterale è regolata dovrebbe fornire una migliore comprensione di molti aspetti dello sviluppo del cuore in seguito, compresi quelli che sono direttamente collegato a cardiopatie congenite ", dice Morrisey.

Altri ricercatori Penn che contribuiscono a questo studio sono Shanru Li, Deying Zhou e Min-Min Lu. Questo studio è stato finanziato da sovvenzioni dal National Institutes of Health e l'American Heart Association.

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