Сердце растет не само по себе: ученые медицинского центра Северо-Западного университета (США) нашли скрытый «пульт управления», который подсказывает органу, когда остановиться. Речь о ранее неизвестной сигнальной системе — она регулирует рост сердца в период развития эмбриона. Результаты опубликованы в журнале Genes & Development.
Ранее команда выяснила, что лимфатические сосуды выделяют белок рилин: он заставляет кардиомиоциты активно делиться. Теперь ученые показали, что у рилина более широкая роль. С помощью секвенирования РНК отдельных клеток и генетически модифицированных мышей команда проследила сигнальный путь, связывающий лимфатические сосуды, эпикард и гены роста.
Оказалось, рилин действует сразу на несколько типов клеток. При его отсутствии в сердце формируются серьезные дефекты: страдает эпикард, пропадают отдельные группы фибробластов, снижается уровень факторов WT1 и ИФР-1.
Недавно мы обнаружили, что сердечная лимфатическая система является неожиданным регулятором размера сердца во время эмбрионального развития. Теперь, объединив секвенирование РНК отдельных клеток с моделями мышей с утратой функции, мы выявили еще одну новую и неожиданную критическую регуляторную сеть, которая также участвует в этом процессе
Проверить механизм у человека помогли эпикардиоиды — трехмерные органоиды, повторяющие черты развивающегося сердца. Обработка их белком рилином усиливала маркеры эпикарда, подтверждая прямое влияние белка на эту ткань.
Ученые считают, что лимфатическая система работает как система контроля качества: она «считывает» давление жидкости между клетками, накопление отходов и жесткость тканей и в нужный момент подает сигнал — рост пора завершать. После рождения выработка рилина быстро падает и почти исчезает к седьмому дню; в это же время у новорожденных мышей пропадает способность к регенерации сердца — вероятно, процессы связаны.
По мнению Оливера, управление этой системой может помочь в восстановлении сердца после повреждений и в изучении врожденных пороков. Открытие отвечает на фундаментальный вопрос биологии: как органы узнают, какого размера им нужно быть.
Ранее Наука Mail рассказывала, что у «точного» редактирования генов в эмбрионах человека нашли предел.