Os Órgãos, tais como o cérebro ou o coração, não são simplesmente coleções dos tipos correctos de pilhas que são exigidas para sua função. Se estas pilhas não são organizadas e não são dadas forma correctamente, o órgão simplesmente não funciona. Uma porção crucial desta organização é dobrar folhas de pilhas conectadas (“epithelia”) de modo que formem uma estrutura que seja uma parte integrante do órgão funcional.
Os Pesquisadores no laboratório do Membro Sive Côr De Avelã de Whitehead moveram uma etapa mais perto de compreender como trabalhos deste processo correctamente em dar forma ao cérebro embrionário. Seus resultados, publicados na introdução de Novembro/Dezembro dos Mecanismos da Revelação, revelam um processo chamado “constrição básica” durante que pilhas do epitélio de câmara de ar neural constringem na parte externa a activamente dão forma a uma dobra adiantada conservada e crucial no cérebro.
“Nós estamos interessados nos genes que são a base da estrutura adiantada do cérebro, e as conexões aos defeitos congénitos devastadores tais como a anencefalia e a hidrocefalia,” diz Sive Côr De Avelã.
“Um epitélio tem dois lados, explica Sive. “Um lado da folha da pilha é chamado “apical”, o outro “básico”, e cada um contem proteínas distintas. “Muitos estudos descreveram a dobra do lado apical das pilhas em uma folha,” ela notam. “As superfícies apicais obtêm menores relativo às superfícies básicas e esta faz com que a folha dobre-se. Isto é muito importante em formar as câmaras de ar, que são encontradas essencialmente em todos os órgãos, e as constrições, que dobram muitos órgãos em maneiras características. A constrição Apical é estudada extensamente e os sustentamentos moleculars são compreendidos bastante bem.”
Surpreendentemente, contudo, ninguém descreveu o processo inverso, em que o lado básico das pilhas constringe para dobrar a folha da pilha.
“Nós estamos interessados nos genes que são a base da estrutura adiantada do cérebro, e as conexões aos defeitos congénitos devastadores tais como a anencefalia e a hidrocefalia,” diz Sive.
“Uma das primeiras “grandes curvaturas” do cérebro é chamado a constrição do limite do midbrain-hindbrain e esta é essencial para a estrutura normal do cérebro, “diz Sive. Nós observamos que esta curvatura formada em uma maneira incomum, com os lados básicos da folha da pilha constringiu.”
Os Pesquisadores no laboratório de Sive usam os zebrafish como uma ferramenta para compreender a revelação do cérebro humano, porque a revelação adiantada do cérebro nos peixes e o ser humano são virtualmente indistinguíveis. Contudo, o zebrafish é transparente, permitindo investigador de olhar no cérebro vivo, e olha como as pilhas se movem e se deformam no tempo real.
Os investigador do laboratório de Sive olharam a constrição do limite do midbrain-hindbrain no cérebro vivo dos zebrafish, após ter etiquetado a membrana de cada pilha na constrição com uma proteína fluorescente verde. Então, usando técnicas da microscopia do tempo-lapso, o cientista pos-doctoral Jennifer Gutzman observou as mudanças da forma de pilhas individuais como a câmara de ar neural constringida e dilatada para formar o cérebro embrionário adiantado.
“Nós seguimos únicas pilhas ao longo do tempo para ver o que acontece durante a revelação do cérebro, e encontramos que um grupo distinto de pilhas no limite do midbrain-hindbrain constringe basally para formar a curvatura afiada,” dizemos Gutzman, autor do co-chumbo no papel.