Niskie stężenie tlenu wspomaga rozwój serca
Rozwój serca jest procesem złożonym, w którym wiele różnych parametrów steruje różnicowaniem się komórek progenitorowych serca do komórek mięśnia sercowego, mięśni gładkich i śródbłonka serca. Rozwój serca w zarodku zachodzi w warunkach niskiego stężenia tlenu, lecz mechanizmy cząsteczkowe odpowiadające za adaptowanie się do warunków hipoksji pozostają nieznane. Zadaniem finansowanego ze środków UE projektu HYPOXIA & CELL FATE (Oxygen sensing in cardiovascular progenitors cell fate decisions) było wyjaśnienie znaczenia hipoksji dla procesów różnicowania się i homeostazy różnych komórek progenitorowych serca. W tym kontekście, konsorcjum przeprowadziło badania różnicowania komórek macierzystych zarodka oraz doświadczenia nabywania i utraty funkcji u zwierząt transgenicznych. Naukowcom udało się stworzyć po raz pierwszy szczegółową mapę tlenową dla rozwoju serca. Wynika z niej, że hipoksja pojawia się we wczesnej fazie rozwoju. Natomiast w późniejszym etapie jej występowanie ogranicza się do nasierdzia i wsierdzia. Naukowcy ustalili ponadto, że niskie ciśnienie tlenu powodowało represję niektórych komórek progenitorowych, promując jednocześnie różnicowanie innych komórek progenitorowych mięśnia sercowego. Dużo uwagi poświęcono, aby zbadać szlak czynników indukowanych przez hipoksję (HIF), który jest aktywowany przez zmiany dostępności tlenu w komórce. Badanie polegało na wyhodowaniu myszy transgenicznych z delecją w obrębie genów Hif2 lub Vhl i obserwacji wpływu takiego postępowania na rozwój serca. Wyniki projektu wskazały, że zrównoważona interakcja HIF-VHL jest konieczna dla prawidłowego rozwoju serca i homeostazy sercowo-naczyniowej. Zarówno ustalenia, jak i modele mysie wyhodowane w ramach projektu HYPOXIA & CELL FATE cieszą się olbrzymim zainteresowaniem świata biomedycznego. Będą mogły być wykorzystane jako modele wyjaśniające mechanizmy wrodzonych chorób serca, pomagając w ustaleniu ich etiologii cząsteczkowej.
Słowa kluczowe
Rozwój serca, progenitorowe, różnicowanie, hipoksja, HIF, VHL