Molekularer Crosstalk während der Herzentwicklung
Kalziumionen (Ca2 +) spielen eine entscheidende Rolle in der Herzbiologie - angefangen bei Erregungs- und Kontraktionskopplung bis hin zur Regulierung der Hormonsekretion und Genexpression. Die Aufklärung des Zusammenspiels zwischen wichtigen Signalwegen und elektrochemischen Signalen während der Embryogenese ist von entscheidender Bedeutung, um eine normale und pathologische Herzentwicklung zu verstehen. Das EU-finanzierte Projekt WNT/CALCIUM IN HEART konzentrierte sich auf den wichtigen morphogenetischen Wnt-Signalweg und den Crosstalk mit Ca2 + Signalgebung während der Entwicklung. Frühere Arbeiten hatten gezeigt, dass nicht-kanonische Wnt11-Signalgebung eine interzelluläre elektrische Kopplung im Myokardepithel durch transmembrane Ca2 +-Leitung bildet. Die Arbeit von WNT/CALCIUM IN HEART konzentrierte sich auf die grundlegenden molekularen Mechanismen, die die Abschwächung der Ca2 +-Kanalfunktion vom L-Typ (LTCC) durch Wnt11 in sowohl erregbaren als auch nicht erregbaren Geweben bestimmen. Um zu untersuchen, wie Wnt11 LTCC bei subzellulärer Auflösung reguliert, verwendeten die Forscher zellbasierte Assays und führten immunologische und biochemische Experimente durch. Die Ergebnisse zeigten, dass Wnt11 weder LTCC auf der Transkriptionsebene noch seine Lokalisierung oder Abundanz verändert. Es wurde festgestellt, dass Wnt11-Signalgebung die LTCC-Phosphorylierung verhindert und die Leitfähigkeit von Proteinkinase A durch ein neues A-Kinase-Ankerprotein reguliert. Ähnliche Arbeiten wurden an Endothelzellen durchgeführt, um die Kalziumflüsse in nicht-erregbaren Zellen zu bestimmen. Die Wissenschaftler entdeckten, dass Ca2+ -Flüsse durch LTCC an der Modulation der Motilität von Endothelzellen beteiligt sind. Darüber hinaus sind die unterschiedlichen inter- und intrazellulären Kalziumkonzentrationen für die richtige Angiogenese entscheidend. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse des Projekts, dass die Moleküle, die die zellulären Ereignisse steuern, die der kardialen Morphogenese zugrunde liegen, auch das Ausmaß der interzellulären elektrischen Kopplung regulieren, was aktiv zur Strukturierung der Herzfunktion beiträgt. Dies unterstreicht die Assoziation zwischen Organform und -funktion und enthüllt wichtige Entwicklungsprozesse, die zu einer korrekten Gewebebildung führen. Aus klinischer Sicht kann dieses Wissen als Grundlage für das Verständnis der Pathophysiologie von häufigen kardiovaskulären Erkrankungen dienen.
Schlüsselbegriffe
Herzentwicklung, Kalzium, WNT / CALCIUM IM HERZEN, Wnt Signalisierung, L-Typ Ca2 + Kanal
