Oddziaływania molekularne podczas rozwoju serca
Homeostaza wapniowa ma kluczowe znaczenie dla wielu szlaków sygnałowych, które są aktywne podczas rozwoju organizmu. Europejscy naukowcy rzucili nowe światło na oddziaływania pomiędzy szlakami sygnałowymi wykorzystującymi jony wapnia i innymi szlakami rozwojowymi podczas rozwoju serca.
Jony wapnia (Ca2+) mają istotny wpływ na funkcjonowanie serca – od współzależności między pobudzeniem a skurczem po regulację wydzielania hormonów i ekspresji genów. Wyjaśnienie wzajemnych oddziaływań pomiędzy głównymi szlakami sygnałowymi i bodźcami elektrochemicznymi podczas embriogenezy ma ogromne znaczenie dla zrozumienia prawidłowego i patologicznego rozwoju serca.
W ramach finansowanego z funduszy unijnych projektu WNT/CALCIUM IN HEART skupiono się na głównym morfogenetycznym szlaku sygnalizacyjnym Wnt i jego oddziaływaniach z sygnalizacją Ca2+ podczas rozwoju organizmu. Wcześniejsze badania wykazały, że niekanoniczny szlak sygnałowy Wnt11 kształtuje międzykomórkowe sprzężenie elektryczne w nabłonku serca poprzez transbłonową przewodność Ca2+. Prace prowadzone przez zespół inicjatywy WNT/CALCIUM IN HEART koncentrowały się na podstawowych mechanizmach molekularnych, które decydują o tłumieniu funkcji kanału wapniowego typu L (LTCC) za pomocą Wnt11, zarówno w tkankach pobudliwych, jak i niepobudliwych.
Aby zbadać, w jaki sposób Wnt11 reguluje LTCC na szczeblu subkomórkowym, uczeni dokonali analizy komórek, a następnie przeprowadzili doświadczenia immunologiczne oraz biochemiczne. Wyniki wykazały, że Wnt11 nie modyfikuje LTCC na poziomie transkrypcyjnym, a ponadto nie wpływa na jego umiejscowienie czy występowanie. Dowiedziono, że sygnalizacja Wnt11 zapobiega fosforylacji LTCC oraz reguluje przewodność za pomocą kinazy białkowej A poprzez nowo odkryte białko kotwiczące kinazę A.
Podobne badania przeprowadzono na komórkach śródbłonka, aby określić przepływy wapnia w komórkach niepobudliwych. Naukowcy zaobserwowali, że przepływy Ca2+ przez kanał wapniowy typu L uczestniczą w regulacji ruchliwości komórek śródbłonka. Co więcej, zarówno między- jak i wewnątrzkomórkowe stężenie wapnia ma kluczowe znaczenie dla prawidłowego przebiegu angiogenezy.
Podsumowując, odkrycia dokonane przez zespół projektowy pokazują, że cząsteczki kontrolujące procesy komórkowe, które leżą u podstaw morfogenezy serca, regulują również zakres międzykomórkowego sprzężenia elektrycznego, aktywnie przyczyniając się do kształtowania pracy tego narządu. Informacje te jeszcze bardziej podkreślają związek pomiędzy kształtem a pracą organów, a także wskazują ważne procesy rozwojowe prowadzące do prawidłowego kształtowania się tkanek. Z klinicznego punktu widzenia wiedza ta może stworzyć podstawy do zrozumienia patofizjologii powszechnie występujących chorób układu sercowo-naczyniowego.
Źródło: www.cordis.europa.eu
Jony wapnia (Ca2+) mają istotny wpływ na funkcjonowanie serca – od współzależności między pobudzeniem a skurczem po regulację wydzielania hormonów i ekspresji genów. Wyjaśnienie wzajemnych oddziaływań pomiędzy głównymi szlakami sygnałowymi i bodźcami elektrochemicznymi podczas embriogenezy ma ogromne znaczenie dla zrozumienia prawidłowego i patologicznego rozwoju serca.
W ramach finansowanego z funduszy unijnych projektu WNT/CALCIUM IN HEART skupiono się na głównym morfogenetycznym szlaku sygnalizacyjnym Wnt i jego oddziaływaniach z sygnalizacją Ca2+ podczas rozwoju organizmu. Wcześniejsze badania wykazały, że niekanoniczny szlak sygnałowy Wnt11 kształtuje międzykomórkowe sprzężenie elektryczne w nabłonku serca poprzez transbłonową przewodność Ca2+. Prace prowadzone przez zespół inicjatywy WNT/CALCIUM IN HEART koncentrowały się na podstawowych mechanizmach molekularnych, które decydują o tłumieniu funkcji kanału wapniowego typu L (LTCC) za pomocą Wnt11, zarówno w tkankach pobudliwych, jak i niepobudliwych.
Aby zbadać, w jaki sposób Wnt11 reguluje LTCC na szczeblu subkomórkowym, uczeni dokonali analizy komórek, a następnie przeprowadzili doświadczenia immunologiczne oraz biochemiczne. Wyniki wykazały, że Wnt11 nie modyfikuje LTCC na poziomie transkrypcyjnym, a ponadto nie wpływa na jego umiejscowienie czy występowanie. Dowiedziono, że sygnalizacja Wnt11 zapobiega fosforylacji LTCC oraz reguluje przewodność za pomocą kinazy białkowej A poprzez nowo odkryte białko kotwiczące kinazę A.
Podobne badania przeprowadzono na komórkach śródbłonka, aby określić przepływy wapnia w komórkach niepobudliwych. Naukowcy zaobserwowali, że przepływy Ca2+ przez kanał wapniowy typu L uczestniczą w regulacji ruchliwości komórek śródbłonka. Co więcej, zarówno między- jak i wewnątrzkomórkowe stężenie wapnia ma kluczowe znaczenie dla prawidłowego przebiegu angiogenezy.
Podsumowując, odkrycia dokonane przez zespół projektowy pokazują, że cząsteczki kontrolujące procesy komórkowe, które leżą u podstaw morfogenezy serca, regulują również zakres międzykomórkowego sprzężenia elektrycznego, aktywnie przyczyniając się do kształtowania pracy tego narządu. Informacje te jeszcze bardziej podkreślają związek pomiędzy kształtem a pracą organów, a także wskazują ważne procesy rozwojowe prowadzące do prawidłowego kształtowania się tkanek. Z klinicznego punktu widzenia wiedza ta może stworzyć podstawy do zrozumienia patofizjologii powszechnie występujących chorób układu sercowo-naczyniowego.
Źródło: www.cordis.europa.eu
wstecz Podziel się ze znajomymi
03-03-2023
Najdokładniejsze systemy satelitarnego transferu czasu
Nie zawsze zegar atomowy działa lepiej niż kwarcowy.
03-03-2023
Ponad połowa chorych z SARS-CoV2 cierpi na długi covid
Przez długi czas może mieć takie objawy jak zmęczenie.
03-03-2023
Uniwersytet Warszawski będzie kształcić kadry dla energetyki jądrowej
Przekazał Wydział Fizyki UW.
Recenzje