Possibili colpevoli a difetti cardiaci congeniti identificati

Aprile 12, 2016 Admin Salute 0 2
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Ora, i ricercatori della Washington University School of Medicine di St. Louis e l'Università di Padova-Dulbecco Telethon Institute in Italia, hanno dimostrato che i mitocondri notevolmente orchestrare anche gli eventi che determinano il futuro di una cella, almeno nel cuore embrionale del mouse. Il nuovo studio identifica nuovi potenziali colpevoli genetiche nelle origini di alcuni difetti cardiaci congeniti.

Lo studio appare 3 ottobre in Science Express.




"Questo studio è sorprendente perché i biologi sempre dal presupposto che lo sviluppo degli organi è stata orchestrata dal nucleo di una cellula, e che i mitocondri semplicemente seguite lungo e ha fatto quello che è stato detto,", ha detto Gerald W. Dorn II, MD, la Philip e Sima K . Needleman Professore di Medicina della Washington University. "Ora abbiamo dimostrato che i mitocondri possono dirigere il tipo di tessuto una cellula diventi durante lo sviluppo embrionale. Fino a poco tempo, avrei respinto questa nozione come fantascienza."

Infatti, Dorn confronta le nuove scoperte al film di fantascienza L'invasione degli ultracorpi. L'attuale comprensione delle origini mitocondriali è che hanno cominciato come batteri indipendenti che hanno invaso altre cellule come parassiti. Questa invasione iniziale delle cellule ospiti si è evoluta in un rapporto simbiotico tale che ora le cellule si basano su mitocondri per il controllo del carburante e la qualità e mitocondri si basano su cellule per la loro stessa esistenza.

"Sapevamo nostre cellule hanno sviluppato un rapporto di lavoro con quello che in origine era stato invasori esterni", ha detto Dorn. "Ma ora abbiamo la prova che questi invasori possono diventare il capo. I mitocondri sono già noti per essere i guardiani della morte cellulare. Il nostro nuovo studio mostra che orchestrare anche il destino delle cellule come le cellule del muscolo cardiaco."

Anche se questo studio è specifico per le cellule del muscolo cardiaco, Dorn anticipa il lavoro futuro valuterà se questo paradigma è vero in altri tipi di cellule pure.

"Questi risultati invertono la nostra comprensione dello sviluppo cellulare", ha detto Dorn. "Non è il nucleo controllo dei mitocondri. In questo caso, è i mitocondri controllano l'espressione del gene nucleare e facendo in modo che impedisce alle cellule muscolari cardiache da sviluppare."

Nello sviluppo normale, i mitocondri si fondono con proteine ​​sulla loro superficie chiamato Mitofusins ​​1 e 2 (Mfn1 e MFN2). In questo studio, i ricercatori hanno dimostrato che l'eliminazione di questi due geni solo in cellule del muscolo cardiaco precoce provocato embrioni di topo con i cuori gravemente sottosviluppati. Le pareti del muscolo cardiaco sono stati descritti come carta sottile. Essi inoltre hanno dimostrato che le cellule staminali embrionali di topo mancanti MFN2 e OPA1, un altro gene con un ruolo simile, non potevano svilupparsi in cellule del muscolo cardiaco battere.

Utilizzando una tecnica di coltura di tessuti che lui chiama "il cuore nel tubo," Luca Scorrano, MD, PhD, professore di biochimica presso l'Università di Padova-Dulbecco Telethon Institute in Italia ha detto: "Siamo stati in grado di svelare un nuovo modo utilizzato dagli antichi invasore di prendere il controllo del destino delle cellule ".

I ricercatori sono stati attenti a notare che i cuori sottosviluppati non erano semplicemente il risultato di una mancanza di carburante dai mitocondri disfunzionali. La squadra di Scorrano ha dimostrato che questi mitocondri frammentati, piccoli e separati perché non potevano fondere insieme, interrompere noto vie di segnalazione che governano come il nucleo esprime geni. Molte di queste vie di segnalazione già sono coinvolti in cardiopatie congenite, come quelli che provocano buchi nel muro che separa i ventricoli destro e sinistro, chiamati difetti del setto ventricolare.

"Questo studio ha aperto una nuova porta che ci permetterà di ampliare la nostra ricerca di geni colpevole in cardiopatie congenite, soprattutto difetti in cui il muscolo cardiaco è piccolo e poco sviluppati", ha detto Dorn. "In particolare, abbiamo bisogno di essere alla ricerca di mutazioni nelle proteine ​​di fusione mitocondriali, tra cui Mfn1 e 2."

Inoltre, Scorrano ha detto: "Ciò suggerisce che dovremmo guardare a problemi cardiaci sottili in pazienti affetti da Charcot-Marie-Tooth IIa e dominante atrofia ottica, le due malattie genetiche causate da mutazioni in MFN2 e OPA1."

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