Investigadores de la Université libre de Bruxelles y la Universidad de Cambridge identificaron el papel del gen clave Mesp1 en el primer paso de la segregación del linaje cardiovascular. Este descubrimiento puede ayudar a comprender mejor los defectos cardíacos congénitos.
El corazón es el primer órgano que se forma durante el desarrollo y contiene cuatro regiones diferentes ventrículos y aurículas, que contienen diferentes células que realizan funciones especializadas: los cardiomiocitos que late aseguran la actividad de bombeo, las células vasculares representan el revestimiento interno y los vasos sanguíneos yLas células del marcapasos establecen el latido del corazón. A menos que las células progenitoras que formarán el corazón se especifiquen en el momento correcto, migren a la ubicación correcta y se diferencien en los tipos de células correctos, se producen malformaciones graves del corazón. En pacientes humanos, estas sonreconocidas como enfermedades cardíacas congénitas, que representan la causa más común de defectos congénitos graves en los recién nacidos. Estudios anteriores habían demostrado que una amplia gama de células progenitoras del corazón surge de diferentes grupos de células que expresan el gen Mesp1. Sin embargo, no estaba claro cómoSe pueden distinguir varios progenitores a nivel molecular, y qué mecanismos moleculares promueven la especificación in a una región o linaje cardíaco en particular.
en un nuevo estudio publicado en una versión preliminar de ciencia , investigadores dirigidos por el Pr. Cédric Blanpain, Laboratorio de Células Madre y Cáncer, Université libre de Bruxelles, Bélgica, y el Pr. Berthold Göttgens, la Universidad de Cambridge, identificaron el papel de Mesp1 en el primer paso de la segregación del linaje cardiovascular porperfil molecular unicelular y seguimiento de linaje.
Fabienne Lescroart y sus colegas aislaron células que expresan Mesp1 en diferentes etapas del desarrollo embrionario y realizaron análisis transcriptómicos de células individuales de estos progenitores cardíacos tempranos para identificar las características moleculares asociadas con la identidad regional y de tipo celular de los progenitores cardíacos. Demostraron que las diferentes poblaciones deLos progenitores cardíacos son molecularmente distintos.
Para determinar el papel del factor de transcripción Mesp1 en la regulación del programa de diferenciación cardiovascular y la heterogeneidad de los progenitores cardiovasculares tempranos, también realizaron un perfil molecular unicelular de estos progenitores tempranos en un contexto deficiente de Mesp1. Estos experimentos mostraron que Mesp1 es necesario parala salida del estado pluripotente y la inducción del programa de expresión génica cardiovascular.
El análisis bioinformático identificó, entre estos progenitores tempranos de Mesp1, poblaciones distintas de células correspondientes a progenitores comprometidos con diferentes linajes celulares y regiones del corazón, identificando las características moleculares asociadas con la restricción del linaje temprano y la segregación regional del corazón. Mientras que las células progenitoras sonaún no diferenciado, este nuevo análisis muestra que los progenitores cardiovasculares ya están "preparados" o preespecificados para dar lugar a células del músculo cardíaco o células vasculares. Los investigadores encontraron que estas diferentes poblaciones también nacen en diferentes puntos de tiempo y se encuentran enlocalizaciones en esta etapa temprana de desarrollo. Finalmente, los investigadores han identificado el punto de ramificación más temprano entre los linajes cardíaco y vascular, y han demostrado que Notch1 marca el progenitor temprano comprometido con el linaje vascular durante el desarrollo embrionario temprano.
Comprender las características moleculares asociadas con el compromiso del linaje cardiovascular temprano y las regiones cardíacas será importante para diseñar nuevas estrategias para instruir a los progenitores cardiovasculares a adoptar la identidad cardíaca o vascular de diferentes regiones cardíacas que se pueden utilizar para la terapia celular de enfermedades cardíacas ". Estudios futurosSerá necesario determinar si el paradigma de la segregación de linaje temprano identificado aquí controla la formación de los diferentes linajes en diferentes órganos y tejidos. También será importante determinar si las características moleculares descubiertas aquí juegan un papel en las malformaciones cardíacas congénitas y pueden serutilizado para empujar a los progenitores cardiovasculares a un linaje particular, lo que puede tener implicaciones importantes para mejorar la terapia celular para la reparación cardíaca ", comenta Pr Cédric Blanpain, uno de los autores principales de este estudio.
El otro autor principal, Pr Bertie Gottgens, afirmó que "nuestros nuevos descubrimientos dependían fundamentalmente de las innovaciones tecnológicas recientes que ahora nos permiten determinar el perfil de actividad genética de células individuales individuales. No solo podemos estudiar poblaciones de células diminutas, lo que no era posibleantes, pero también podemos usar la computadora para separar las células individuales individuales en subgrupos o tipos de células, en función de sus perfiles de actividad genética. Y a partir de estos perfiles genéticos recién descubiertos, podemos descubrir nuevos genes candidatos que pueden explotarse para desarrollar nuevas terapiaspara reparar el corazón, como lo menciona Cedric. "
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Materiales proporcionado por Universidad libre de Bruselas . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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