Рыбка данио позволила открыть новые подробности развития черепно-лицевой области

Учёные обнаружили два молекулярных сигнальных пути, контролирующих количество и расположение клеточных структур головы и лица. Возможно, их находка обеспечит лучшее понимание механизмов развития таких врождённых пороков, как расщелина нёба, и в будущем позволит разработать технологии создания органов определённых форм.

Фото © aquaticabiotech.com

Исследователи из Медицинской школы Кека Калифорнийского университета изучили процессы развития структур головы на клеточном уровне с помощью цейтраферной (покадровой) съёмки. На протяжении пяти лет при помощи микроскопа они делали фотографии живых эмбрионов рыбок данио каждые 10 минут в течение 36 часов. Это позволило учёным в реальном времени отследить формирование глоточных карманов, из которых образуются структуры головы рыбы.

Исследователи идентифицировали два сигнальных пути Wnt, белковой системы, связанной с эмбриональным развитием, являющихся индукторами формирование карманов и, следовательно, необходимых для образования жабр. Блокируя на генетическом уровне каждый из путей, учёные исследовали, каким образом это влияло на развитие эмбриона.

По словам авторов, рыбки данио и люди имеют много общего на генетическом уровне. У человеческого эмбриона из глоточных карманов также развиваются структуры, подобные жабрам, из которых впоследствии формируется череп. Таким образом, появляется возможность отследить нарушения эмбриогенеза глоточных карманов, лежащие в основе формирования врождённых пороков развития.

Исследователи надеются, что с помощью технологии стволовых клеток можно будет выращивать биоинженерные клетки, контролирующие этот процесс, что позволит создавать органы определённых форм. В настоящее время они изучают другие сигнальные пути, которые могут вносить вклад в эмбриогенез различных органов и формирование врождённых пороков развития.

Исследование опубликовано в журнале Developmental Cell.

по материалам dental-tribune.com