Przyczyna powstawania podwójnego serca
Wrodzone choroby serca są powszechnym typem wad wrodzonych i występują u około 1% noworodków i często skutkują śmiertelnością płodów. Cardia bifida to jedna z takich wad serca stanowiąca przyczynę śmiertelności na wczesnym etapie życia. U takich pacjentów powstaje podwójne serce, ponieważ tworzą się dwie cewy sercowe zamiast jednej. Takie podwójne serce nie może zostać właściwie połączone z układem naczyniowym, tym samym nie jest możliwe właściwe krążenie krwi i dostarczanie niezbędnych substancji rozwijającemu się płodowi. Na poziomie komórkowym cardia bifida może być skutkiem niewłaściwej migracji lub różnicowania komórek w procesie rozwojowym. Nie jest jednak jasne, jakie zdarzenie na poziomie molekularnym determinuje ten proces. W związku z tym głównym celem naukowym finansowanego przez UE projektu "Constitutive receptor desensitization as molecular mechanism underlying cardia bifida" (GPCR DESENSITIZATION) było zbadanie mechanizmów molekularnych prowadzących do powstawania cardia bifida. Korzystając z modelu danio pręgowanego, naukowcy badali u tej ryby określone mutacje receptora sprzężonego z białkiem G. Receptory są zwykle białkami występującymi w błonie komórkowej i działają jak anteny, odbierając bodźce zewnętrzne. Przekazują informacje do wnętrza komórki poprzez kaskadę zdarzeń, w których uczestniczą liczne białka i inne cząsteczki. Niektóre z receptorów współpracują z białkami G, które mają unikalną zdolność unieczynniania receptora po przekazaniu bodźca, co chroni komórkę przed nadmiarem bodźców. Naukowcy przeprowadzili serię eksperymentów in vitro, aby ustalić związek pomiędzy fenotypem cardia bifida a utratą czułości receptora. Określona mutacja, przy której kodowany jest tzw. motyw DRY (kwas glutaminowy/kwas asparaginowy, arginina, tyrozyna) w receptorze szlaku sygnałowego zależnego od białka G. Utrata liniowości szczegółów mechanistycznych wskazała, że skutkiem tej mutacji jest trwała inaktywacja receptora, która zaburza rozwój serca płodu i prowadzi do śmiertelnej wady, jaką jest cardia bifida. Projekt GPCR DESENSITIZATION dowodzi, że badania na organizmach modelowych stanowią bezcenne źródło wiedzy na temat genetycznej i mechanistycznej etiologii różnych chorób u ludzi. Co istotne, te informacje poszerzają naszą wiedzę na temat rozwoju serca.
