Università di California - gli scienziati di San Francisco (UCSF) hanno illuminato un punto chiave in una via di segnalazione che le guide orchestrano lo sviluppo embrionale. L'individuazione, dicono, potrebbe piombo alle comprensioni nello sviluppo delle cellule staminali come pure difetti di nascita e cancri e così rifornisce le strategie di combustibile terapeutiche.
Lo studio, riferito in Natura (13 ottobre 2005), mette a fuoco sulla famiglia dell'Istrice delle molecole di segnalazione, che svolgono un ruolo centrale nella direzione dello sviluppo della crescita e della pianificazione spaziale dell'embrione in anticipo come pure del suo sviluppo successivo dell'arto e dell'organo. I Difetti nella segnalazione dell'Istrice sono una causa significativa di alcuni difetti di nascita e cancri.
Secernuto da una cella, i tiri di un segnale dell'Istrice al ricevitore di superficie di una seconda cella e poi, in una successione a ripetizione delle reazioni biochimiche, trasmette un messaggio nel nucleo delle cellule. Là, pubblica un'istruzione, spingendo la cella a dividersi, o si specializza in un tipo particolare delle cellule, o migra per contribuire a fare parte altro dell'embrione, ecc. Questa transazione, conosciuta come trasduzione del segnale, è un'attività incessante dello sviluppo embrionale.
Gli Scienziati lungamente hanno saputo che la segnalazione dell'Istrice richiede l'attività di una proteina conosciuta come Lisciata. Ciò è stata dimostrata in animali che variano dagli insetti agli esseri umani.
Egualmente hanno saputo che i difetti in Lisciato In, che funziona soltanto all'interno della segnalazione dell'Istrice, sono il più prominente responsabili di alcune casse dei cancri umani - un cancro di interfaccia conosciuto come basalioma e un tumore al cervello di infanzia conosciuto come il medulloblastoma -- così come alcuni difetti di nascita.
Tuttavia, non hanno saputo come Lisciato esegue la sua funzione, né dove è situata nella cellula bersaglio.
Ora, con una serie di studi intrapresi in parecchi tipi di celle nella cultura e negli embrioni del mouse e di zebrafish, gli scienziati di UCSF hanno risposto ad entrambe le domande. Nel trattamento, hanno rivelato il ruolo critico di una componente cellulare che finora è stata un mistero: una struttura del tipo di antenna ha fissato alle celle conosciute come il ciglio primario.
Il ciglio primario, risulta, servisce da fulcro in una serie di acrobatico come i movimenti fra il segnale dell'Istrice e la proteina Lisciata. Una Volta Che l'Istrice si è agganciato al suo ricevitore sulla superficie della cellula bersaglio, richiede la cella al movimento Lisciato, situato in vescicole intorno al nucleo delle cellule, al ciglio primario. Il posizionamento Smoothened sul ciglio, a sua volta, richiede la segnalazione a valle dei segnali dell'Istrice nel nucleo, in cui le istruzioni sono pubblicate.
Appena come o che cosa il ciglio primario sta facendo per promuovere l'attività Smoothened non è chiara, dica i ricercatori. Tuttavia, la sua partecipazione al trattamento è una rivelazione.
Gli Scienziati altrove hanno riferito in Natura (6 novembre 2003) in quella rimozione del ciglio primario dalle celle piombo ai difetti nel modello neurale derivando dalla segnalazione dell'Istrice. Tuttavia, non hanno conosciuto perché.
“Questo studio cattura due misteri - come funzioni Lisciate ed il ruolo del ciglio primario - e suggerisce un meccanismo da cui sono connessi,„ dice l'autore senior dello studio, Jeremy Reiter, il MD, il PhD, un collega nel Programma di UCSF nella Biologia di Cellula Staminale ed Inerente Allo Sviluppo, che fa parte dell'Istituto di UCSF per Biologia del Tessuto e della Cellula Staminale.
Le implicazioni per ricerca medica, dice, sono significative.
L'Istrice segnala il gioco un ruolo importante in cellule staminali embrionali ed adulte di richiesta per differenziarsi in alcune delle celle specializzate che compongono i tessuti dell'organismo -- come quelli del cervello, del pancreas e dell'interfaccia. La nuova individuazione, dice Reiter, avanzerà gli sforzi degli scienziati per usare le molecole di segnalazione per dirigere la differenziazione delle cellule staminali embrionali nella capsula di Petri, con lo scopo di usando per sostituire o riempire i tessuti nocivi in pazienti.
La scoperta ha potuto essere particolarmente importante per la ricerca neurale della cellula staminale, dice Arnold Kriegstein, il MD, il PhD, Direttore dell'Istituto di UCSF per la Cellula Staminale e la Biologia del Tessuto. Kriegstein, uno scienziato neurale della cellula staminale, non era un autore sullo studio.
“La segnalazione dell'Istrice svolge un ruolo critico nella richiesta della differenziazione delle cellule staminali neurali nei vari moduli dei neuroni nel cervello,„ dice. “La scoperta di importanza del ciglio nella segnalazione dell'Istrice dovrebbe avanzare significativamente la nostra comprensione dei meccanismi in questione,„ dice.
L'individuazione dovrebbe rifornire la ricerca di combustibile sulle cause di determinati difetti di nascita (come holoprosencephaly e dei difetti dell'arto) ed i cancri, dice Reiter. Smoothened già è conosciuto per essere un proto-oncogene, un gene normale che, se mutato, è capace di causare i cancri. Ma la sua partecipazione vicina con il ciglio primario suggerisce che gli ultimi possano anche essere implicati, suggerendo un obiettivo possibile per la terapia.
Più largamente, dice Reiter, il ruolo del ciglio primario in Istrice la segnalazione indica che è probabile funzionare in altre vie di segnalazione, pure.