2013. július 23., kedd. - Az ezen a héten a „Nature” folyóiratban megjelent cikkben az Egyesült Államok Pennsylvaniai Egyetem Perelman Orvostudományi Iskolájának csapata bebizonyítja, hogy a tüdő érrendszer, az összekötő erek a tüdő szíve a tüdő hiányában is fejlődik. Azon egerekben, amelyekben a tüdő fejlődése gátolt, még mindig vannak tüdőerei, amelyek azt mutatták a kutatóknak, hogy a szív progenitorjai vagy őssejtek elengedhetetlenek a cardiopulmonalis co-fejlődéshez.
A földi élethez való alkalmazkodás evolúciója régóta zavarba hozta a biológusokat, akik tudják, hogy a szív- és érrendszeri és a tüdőrendszer együttes fejlesztése a vízen kívüli élet közelmúltbeli evolúciós adaptációja, azaz a a szív működése a tüdő gázcseréjének funkciójával, amely az egyik legújabb szerv, amely kifejlődött az emlősökben, és kétségtelenül a legfontosabb a szárazföldi életben.
E két rendszer sejtjeinek összehangolt érését az embrionális fejlődés során szemléltetjük, amikor a tüdő primitív progenitor sejtjei primitív cardialis progenitor sejtekké nyúlnak ki, miközben a két szerv párhuzamosan fejlődik ki, és a cardiopulmonalis keringést képezi. Kevés azonban a molekuláris jelekről, amelyek az egyidejű fejlődést irányítják, és arról, hogy mindkét szerv közös progenitor sejtje hogyan befolyásolhatja a kapcsolódó betegségek, például a pulmonális hipertónia patológiáját.
A Penn-csapat Edward E. Morrisey, az orvostudomány, valamint a sejt- és fejlődési biológia professzora és a Penni Regeneratív Orvostudományi Intézet tudományos igazgatója vezetésével azonosította a multipotens kardio-tüdő mezodermális progenitoris sejtek populációját, amelyet CPP-nek hívtak, amely sokkal megkülönböztethető. más korai embrionális sejtek egy jól tanulmányozott jelátviteli molekula, a Wnt2 expressziója révén.
"Kíváncsi vagyunk, hogy ezek a progenitoris sejtek képesek-e szív és tüdő előállítására - mondja Morrisey. - Adataink azt mutatják, hogy a tüdő fejlődése előtt vannak pozitív Wnt2 sejtek, és ezek segítik a tüdő és a szív együttes fejlődésének összehangolását azáltal, hogy sejteket generálnak mindkét szövet. "
A kérdés, hogy a tüdő hogyan fejlődik, és hogyan kapcsolódik a szív-érrendszerhez, évek óta érdekli a Morrisey laboratóriumi csoportot. "Mindenkinek, aki a legtöbb szárazföldi állat anatómiáját tanulmányozta, teljesen nyilvánvaló, hogy a szív és a tüdő szorosan kapcsolódik egymáshoz. Ez még a klinikai orvoslásban is tükröződik, ahol sok helyen, köztük a Perelman Orvostudományi Iskolában, akinek a szív- és érrendszeri gyógyszerületeit egykor a kardiopulmonális gyógyászat osztályának nevezték ”- mondja Morrisey.
A Morrisey laboratóriuma néhány egyszerű kérdés feltevésével kezdte meg kutatását: hogyan fejlődik a tüdő és a szív együtt, és milyen kritikus jelek szabályozzák ezt a folyamatot? Az áttörés ebben a munkában akkor következett be, amikor a csapat jellemezte a Wnt2 gén expressziós mintázatát.
"A Wnt2 egy egyedülálló helyen expresszálódik a korai embrióban, pontosan a szív kezdete és a bélcső között, ahonnan a tüdő kilép" - mondta ez a tudós. Ez lehetővé tette a szerzők számára modellrendszer létrehozását olyan egerekben, amelyek kardiopulmonális anatómiája nagyon hasonló az emberekéhez, és megvizsgálhatták, hogy a Wnt2 pozitív sejtek képesek-e összehangolni a szív és a tüdő együttes fejlődését.
Ennek a sejtvonalnak a követésével kimutatták, hogy a Wnt2 sejtek egyedi klónokat állítanak elő, amelyek viszont szív- és tüdőszövet előállítását is magukban foglalják, beleértve a szívizomsejteket és az erek sejtjeit, például az érrendszer simaizomját. Felfedezték tehát, hogy a CPP-k képesek a korai embrionális sejttípusok túlnyomó részének létrehozására a szívben és a tüdőben. Ezek a vizsgálatok azt is kimutatták, hogy a tüdőben a különböző sejtvonalak összefüggenek, például hogy az érrendszer simaizomjai és a légutak közös tünetes sejtekkel rendelkeznek.
A CPP kialakulását egy másik jól ismert, „sündisznó” protein expressziója szabályozza, amelyre szükség van a pulmonalis érrendszernek a szívhez való megfelelő összekapcsolásához. Ezek a tanulmányok azt mutatják, hogy a „sündisznó”, amelyet a korai tüdőprogenitor sejtek is expresszálnak, elősegítik a CPP elősegítését, hogy megkülönböztesse a pulmonalis érrendszer simaizom-komponenseit.
Ezek az eredmények egy új, sokféle cardiopulmonalis progenitor új populációját azonosítják, amelyek koordinálják a szív és a tüdő együttfejlődését, amely a földi létezéshez való alkalmazkodáshoz szükséges. Ezenkívül fontos következményekkel járnak mindkét szervet érintő betegségek, mint például a pulmonális hipertónia, mivel nem világos, hogy a pulmonális hipertónia elsősorban tüdőbetegség, vagy vannak-e belső, vagy szív- vagy érrendszeri belső hibák.
A CPP azonosítása fontos adatokat szolgáltathat a pulmonális hipertóniáról és más betegségekről azáltal, hogy azonosítja mindkét szerv közös progenitor sejtjét. A jövőbeni tanulmányok arra összpontosítanak, hogy létezik-e CPP a felnőttkori szív- és tüdőrendszerben, és szerepet játszanak-e a tüdő és a szív reakciójában a sérülés vagy betegség.
Forrás:
Címkék:
Távozáskor Különböző Család
A földi élethez való alkalmazkodás evolúciója régóta zavarba hozta a biológusokat, akik tudják, hogy a szív- és érrendszeri és a tüdőrendszer együttes fejlesztése a vízen kívüli élet közelmúltbeli evolúciós adaptációja, azaz a a szív működése a tüdő gázcseréjének funkciójával, amely az egyik legújabb szerv, amely kifejlődött az emlősökben, és kétségtelenül a legfontosabb a szárazföldi életben.
E két rendszer sejtjeinek összehangolt érését az embrionális fejlődés során szemléltetjük, amikor a tüdő primitív progenitor sejtjei primitív cardialis progenitor sejtekké nyúlnak ki, miközben a két szerv párhuzamosan fejlődik ki, és a cardiopulmonalis keringést képezi. Kevés azonban a molekuláris jelekről, amelyek az egyidejű fejlődést irányítják, és arról, hogy mindkét szerv közös progenitor sejtje hogyan befolyásolhatja a kapcsolódó betegségek, például a pulmonális hipertónia patológiáját.
A Penn-csapat Edward E. Morrisey, az orvostudomány, valamint a sejt- és fejlődési biológia professzora és a Penni Regeneratív Orvostudományi Intézet tudományos igazgatója vezetésével azonosította a multipotens kardio-tüdő mezodermális progenitoris sejtek populációját, amelyet CPP-nek hívtak, amely sokkal megkülönböztethető. más korai embrionális sejtek egy jól tanulmányozott jelátviteli molekula, a Wnt2 expressziója révén.
"Kíváncsi vagyunk, hogy ezek a progenitoris sejtek képesek-e szív és tüdő előállítására - mondja Morrisey. - Adataink azt mutatják, hogy a tüdő fejlődése előtt vannak pozitív Wnt2 sejtek, és ezek segítik a tüdő és a szív együttes fejlődésének összehangolását azáltal, hogy sejteket generálnak mindkét szövet. "
A kérdés, hogy a tüdő hogyan fejlődik, és hogyan kapcsolódik a szív-érrendszerhez, évek óta érdekli a Morrisey laboratóriumi csoportot. "Mindenkinek, aki a legtöbb szárazföldi állat anatómiáját tanulmányozta, teljesen nyilvánvaló, hogy a szív és a tüdő szorosan kapcsolódik egymáshoz. Ez még a klinikai orvoslásban is tükröződik, ahol sok helyen, köztük a Perelman Orvostudományi Iskolában, akinek a szív- és érrendszeri gyógyszerületeit egykor a kardiopulmonális gyógyászat osztályának nevezték ”- mondja Morrisey.
A Morrisey laboratóriuma néhány egyszerű kérdés feltevésével kezdte meg kutatását: hogyan fejlődik a tüdő és a szív együtt, és milyen kritikus jelek szabályozzák ezt a folyamatot? Az áttörés ebben a munkában akkor következett be, amikor a csapat jellemezte a Wnt2 gén expressziós mintázatát.
"A Wnt2 egy egyedülálló helyen expresszálódik a korai embrióban, pontosan a szív kezdete és a bélcső között, ahonnan a tüdő kilép" - mondta ez a tudós. Ez lehetővé tette a szerzők számára modellrendszer létrehozását olyan egerekben, amelyek kardiopulmonális anatómiája nagyon hasonló az emberekéhez, és megvizsgálhatták, hogy a Wnt2 pozitív sejtek képesek-e összehangolni a szív és a tüdő együttes fejlődését.
Ennek a sejtvonalnak a követésével kimutatták, hogy a Wnt2 sejtek egyedi klónokat állítanak elő, amelyek viszont szív- és tüdőszövet előállítását is magukban foglalják, beleértve a szívizomsejteket és az erek sejtjeit, például az érrendszer simaizomját. Felfedezték tehát, hogy a CPP-k képesek a korai embrionális sejttípusok túlnyomó részének létrehozására a szívben és a tüdőben. Ezek a vizsgálatok azt is kimutatták, hogy a tüdőben a különböző sejtvonalak összefüggenek, például hogy az érrendszer simaizomjai és a légutak közös tünetes sejtekkel rendelkeznek.
A CPP kialakulását egy másik jól ismert, „sündisznó” protein expressziója szabályozza, amelyre szükség van a pulmonalis érrendszernek a szívhez való megfelelő összekapcsolásához. Ezek a tanulmányok azt mutatják, hogy a „sündisznó”, amelyet a korai tüdőprogenitor sejtek is expresszálnak, elősegítik a CPP elősegítését, hogy megkülönböztesse a pulmonalis érrendszer simaizom-komponenseit.
Ezek az eredmények egy új, sokféle cardiopulmonalis progenitor új populációját azonosítják, amelyek koordinálják a szív és a tüdő együttfejlődését, amely a földi létezéshez való alkalmazkodáshoz szükséges. Ezenkívül fontos következményekkel járnak mindkét szervet érintő betegségek, mint például a pulmonális hipertónia, mivel nem világos, hogy a pulmonális hipertónia elsősorban tüdőbetegség, vagy vannak-e belső, vagy szív- vagy érrendszeri belső hibák.
A CPP azonosítása fontos adatokat szolgáltathat a pulmonális hipertóniáról és más betegségekről azáltal, hogy azonosítja mindkét szerv közös progenitor sejtjét. A jövőbeni tanulmányok arra összpontosítanak, hogy létezik-e CPP a felnőttkori szív- és tüdőrendszerben, és szerepet játszanak-e a tüdő és a szív reakciójában a sérülés vagy betegség.
Forrás:
