Descripción del proyecto
Mantener joven el corazón: una lección del pez cebra sobre la herencia epigenética
Algunos animales, incluido el pez cebra, poseen la habilidad increíble de regenerar su corazón cuando está lesionado. La remodelación epigenética puede desempeñar un papel fundamental en este proceso y el ambiente también puede influir en esta capacidad. La herencia epigenética transgeneracional (TEI, por sus siglas en inglés) es la transmisión de experiencias de los progenitores a su descendencia a través de gametos, sin alterar la estructura primaria del ADN. Los cambios en la metilación del ADN, las modificaciones de las histonas y los ARN no codificantes están relacionados con la TEI. El proyecto financiado con fondos europeos TransReg estudia la herencia epigenética de la regeneración de órganos empleando el modelo de pez cebra. El objetivo del proyecto es determinar si las lesiones cardíacas provocan modificaciones epigenéticas en el esperma y si, en los descendientes de peces lesionados, la regeneración del corazón está alterada. Los resultados esclarecerán el origen de las enfermedades cardiovasculares y determinarán el tratamiento previo epigenético como base para la regeneración.
Objetivo
While myocardial infarction leads to adverse ventricular remodeling ultimately causing heart failure in humans, some animals, including zebrafish can regenerate the injured heart. We recently revealed a high degree of plasticity in cardiomyocyte subpopulations involved in the reconstruction of the injured heart. The gene regulatory network involved in heart regeneration is starting to be elucidated and epigenetic remodeling has been suggested to play a pivotal role during this process. Similarly it is known that the environment can influence the regenerative capacity but whether such an effect can be transmitted from one generation to the next has not been addressed. This mechanism is called transgenerational epigenetic inheritance (TEI) and describes the transfer of experiences from parents to their offspring through the gametes, independent on changes in DNA sequence. TEI has also been described in humans: starvation suffered by grandparents affects the metabolism of grandchildren. TEI is also relevant to organ injury: in rats, offspring from parents exposed to liver toxicants revealed reduced hepatic fibrosis in response to the same injury. Changes in DNA methylation, histone modifications and non-coding RNAs have been associated to TEI. We aim to describe for the first time epigenetic inheritance of organ regeneration and unravel its underlying mechanism using the zebrafish model. We will assess whether cardiac injury elicits epigenetic modifications in sperm and determine if offspring from injured parental fish reveal altered heart regeneration. Genetic models will be developed for functional assessment of identified modifications. We will also further analyze cell plasticity during heart regeneration and address whether hearts regenerated from different progenitors respond equally well to further injuries. Our expected findings will constitute a paradigm shift on the origins of cardiovascular disease and define epigenetic priming as a basis for regeneration.
Ámbito científico
Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-COG - Consolidator GrantInstitución de acogida
3012 Bern
Suiza