_ Oamenii de știință descoperă că presiunea determină ce embrion celulele devin „organizatori”

O colaborare între grupurile de cercetare de la Universitatea din California, TU Dresden din Germania și Cedars-Sinai Guerin Children's din Los Angeles a identificat un mecanism prin care celulele embrionare se organizează pentru a trimite semnale către celulele din jur, spunându-le unde să meargă și ce să facă. În timp ce aceste centre de semnalizare sunt cunoscute științei de ceva vreme, modul în care celulele individuale se transformă în organizatori a fost un mister.

Până acum. Într-o lucrare publicată în revista Nature Cell Biology, cercetătorii descoperă că celulele sunt literalmente presate să devină organizatori.

„Am putut folosi tehnici de micropicături pentru a ne da seama cum acumularea de presiune mecanică afectează formarea organelor. ”, a declarat co-autorul corespondent Otger Campàs, fost profesor asociat de inginerie mecanică la UC Santa Barbara, care este în prezent director general, profesor și președinte de dinamică a țesuturilor la Physics of Life Excellence Cluster al TU Dresden.

Aflarea modului în care celulele decid să devină organizatori în timpul formării organelor rămâne o provocare centrală în studiul embriogenezei și este cheia înțelegerii dezvoltării embrionare.

„Prin înțelegerea modului în care un embrion formează organe, putem Începeți să puneți întrebări despre ce nu merge bine la copiii născuți cu malformații congenitale”, a spus co-autorul Ophir Klein, MD, director executiv al Cedars-Sinai Guerin Children's, unde este, de asemenea, Catedra distinsă David și Meredith Kaplan în domeniul sănătății copiilor.

Pe baza tehnicilor dezvoltate anterior de Campàs, în care picăturile minuscule introduse între celulele embrionare în curs de dezvoltare simt forțele exercitate de celule una asupra celeilalte, iar prin observațiile unui dinte incisiv embrionar, cercetătorii au descoperit că presiunea influențează un soarta celulei — ei simt strângerea și folosesc aceste informații pentru a se organiza.

„Este ca acele jucării care absorb apa și cresc în dimensiune”, a spus Neha Pincha Shroff, un cercetător postdoctoral la Școala de Stomatologie de la UCSF și co-autor principal al studiului.

„Imaginați-vă doar că se întâmplă într-un spațiu restrâns. Ceea ce se întâmplă în nodul incisiv este că celulele se înmulțesc în număr într-un spațiu fix și acest lucru face ca o presiune să se acumuleze în centru, care apoi devine un grup de celule specializate.” Cercetătorii au descoperit că celulele care simt o presiune mai puternică se opresc. cresc și încep să trimită semnale pentru a organiza celelalte celule din jur.

Embrionii folosesc mai multe dintre acești centri de semnalizare pentru a ghida celulele pe măsură ce formează țesuturi și organe. Celulele din jurul acestor centri primesc semnale mai puternice sau mai slabe, în funcție de locația lor și iau decizii în consecință. La fel ca construirea de zgârie-nori sau poduri, sculptarea organelor noastre implică o planificare strânsă, multă coordonare și o mecanică structurală corectă. Eșecul în oricare dintre aceste procese poate fi catastrofal când vine vorba de construirea unui pod și poate fi, de asemenea, dăunătoare pentru noi atunci când creștem în uter.

„Această muncă poate duce la cercetări suplimentare asupra modului în care se formează și pot fi prevenite defectele congenitale”, a remarcat Klein.

A vedea cum funcționează presiunea în dezvoltarea embrionară deschide noi posibilități de cercetare, potrivit Campàs.

„Este cu adevărat incitant că presiunea are un rol în stabilirea centrelor de semnalizare”, a spus el. „Va fi interesant de văzut dacă sau cum presiunea mecanică afectează alte procese importante de dezvoltare.”

(Fluierul)