MENU

Το γονίδιο CASZ1 και ο ρόλος του στο σχηματισμό αγγείων

11 Σεπτεμβρίου 2013 • Καρδιολογία, Υγεία

H διακοπή ενός γονιδίου που δρα ως ρυθμιστικός διακόπτης για την ενεργοποίηση άλλων γονιδίων μπορεί να εμποδίσει την σωστή διαμόρφωση και ανάπτυξη των αιμοφόρων αγγείων, σύμφωνα με νέα μελέτη.

Περαιτέρω μελέτη αυτού του γονιδίου – πρόκειται για έναν παράγοντα μεταγραφής που ονομάζεται CASZ1 – μπορεί να αποκαλύψει ένα ρυθμιστικό δίκτυο που επηρεάζει την ανάπτυξη της καρδιαγγειακής νόσου. Ένας αριθμός από άλλες μελέτες έχει ήδη δείξει πως υπάρχει μια γενετική σύνδεση ανάμεσα στις μεταλλάξεις στο γονίδιο CASZ1 και την υπέρταση.

Η έρευνα του Πανεπιστημίου της Βόρειας Καρολίνας, η οποία πραγματοποιήθηκε σε ένα βάτραχο, αλλά και σε ανθρώπινα κύτταρα, δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση Developmental Cell.

«Υπήρξε μεγάλο ενδιαφέρον για τη μελέτη του αγγειακού συστήματος, λόγω του ρόλου που διαδραματίζει σε ένα ευρύ φάσμα ασθενειών αλλά και του ρόλου που παίζει στην ανθρώπινη ανάπτυξη. Υπάρχουν πολύ λίγοι παράγοντες μεταγραφής που είναι γνωστό ότι επηρεάζουν το αγγειακό σύστημα. Το να βρεις, όμως, κάτι νέο και στη συνέχεια να μπορέσεις να το συνδέσεις με ένα γνωστό δίκτυο της αγγειακής ανάπτυξης είναι εκπληκτικό και παράλληλα πολύ ενθαρρυντικό», δήλωσε ο ανώτερος συντάκτης της μελέτης Frank Conlon, PhD, αναπληρωτής καθηγητής της Γενετικής στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Βόρειας Καρολίνας.

Κατά τη διάρκεια της αγγειακής ανάπτυξης, εξειδικευμένα κύτταρα συνενώνονται σε τρισδιάστατα «κορδόνια» που στη συνέχεια οι κοιλότητές τους παρέχουν μια διαδρομή για τη μεταφορά του αίματος σε όλο το σώμα. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει τον περίπλοκο συντονισμό των μοριακών οντοτήτων, όπως οι αυξητικοί παράγοντες, ελαττώματα που έχουν συσχετιστεί με ανθρώπινες ασθένειες όπως ο καρκίνος, το εγκεφαλικό επεισόδιο και η αθηροσκλήρωση.

Ο Conlon εδώ και καιρό ενδιαφέρεται για την κατανόηση του πώς αυτοί οι διάφοροι μοριακοί «παίκτες» παίζουν… μπάλα στο καρδιαγγειακό σύστημα. Το 2008, το εργαστήριό του κατέδειξε ότι ένα γονίδιο που ονομάζεται CASZ1 εμπλέκεται στην ανάπτυξη του καρδιακού μυός. Σε αυτή τη μελέτη, ο ίδιος και οι συνεργάτες του αποφάσισαν να ψάξουν για το ρόλο του στην ανάπτυξη των αιμοφόρων αγγείων.

Η Marta Charpentier και η Kathleen Christine, επικεφαλής συντάκτες της μελέτης και μεταπτυχιακοί φοιτητές στο εργαστήριο του Conlon, απέκοψαν το CASZ1 από έμβρυα βατράχου και μελέτησαν πώς ακριβώς η απουσία του επηρέασε την ανάπτυξη του αγγειακού συστήματος. Χωρίς το CASZ1, οι βάτραχοι απέτυχαν να σχηματίσουν διακλαδισμένα και λειτουργικά αιμοφόρα αγγεία. Οταν αφαίρεσαν το γονίδιο CASZ1 από καλλιεργημένα ανθρώπινα κύτταρα, οι Charpentier και Christine είδαν παρόμοια ελαττώματα: τα κύτταρα δεν σχηματίζονταν ή δεν διακλαδίζονται σωστά λόγω της αδυναμίας τους να διατηρούν την κατάλληλη σύμφυση με την περιβάλλουσα εξωκυτταρική μήτρα.

«Αν βγάλετε το CASZ1, τα καλλιεργημένα ανθρώπινα κύτταρα προσπαθούν να μεταναστεύσουν στέλνοντας έξω αυτά τα νηματοπόδια (ή φιλοπόδια), αλλά αυτό που συμβαίνει είναι σαν κάποιος να καρφώνει στο πίσω μέρος των αναπτυσσόμενων αρτηριών. Προσπαθούν να κινηθούν και γίνονται όλο και πιο λεπτά σαν ένα λαστιχάκι που τεντώνεται και λεπταίνει πολύ για να μπορέσει να κουμπώσει. Φαίνεται πως προκαλείται βλάβη πρόσφυσης που κάνει τα κύτταρα πάρα πολύ κολλώδη για να μπορούν να σχηματίσουν φυσιολογικά αγγεία», δήλωσε ο Conlon.

Το CASZ1 είναι ένας παράγοντας μεταγραφής, ένας γενικός διακόπτης που ελέγχει πότε και πού εκφράζονται άλλα γονίδια. Ως εκ τούτου, οι  Charpentier και Christine έκαναν μια σειρά από πειράματα για να διερευνήσουν την επιρροή του CASZ1 σε ένα γνωστό αγγειακό δίκτυο που περιλαμβάνει και άλλα γονίδια που ονομάζονται Egfl7 και RhoA. Όταν πρόσθεσαν το Egfl7 στο CASZ1, το ελάττωμα στο σχηματισμό των αιμοφόρων αγγείων πήγε μακριά, γεγονός που υποδηλώνει ότι είναι συνδεδεμένα και τα δύο γονίδια. Στη συνέχεια έδειξαν ότι το CASZ1 δρα άμεσα πάνω στο γονίδιο Egfl7 και ότι αυτή η δραστηριότητα με τη σειρά της ενεργοποιεί το RhoA που είναι γνωστό ότι απαιτείται για κυτταρικές συμπεριφορές που συνδέονται με την προσκόλληση και τη μετανάστευση.

«Το Egfl7 είναι ένας θεραπευτικός στόχος που παρουσιάζει ενδιαφέρον και ήδη εταιρίες εργάζονταν πάνω σ’ αυτόν για τη θεραπεία του καρκίνου», δήλωσε η Charpentier.

«Το να κατανοήσουμε το πώς ρυθμίζεται το Egfl7 , είναι σημαντικό όχι μόνο για να αντιληφθούμε τη βιολογία του, αλλά και για να ανακαλύψουμε τους στόχους που θα μπορούσαν να οδηγήσουν στην ανάπτυξη καινοτόμων θεραπευτικών στρατηγικών για την καρδιαγγειακή νόσο», προσθέτει.

* Η έρευνα ήταν μια συνεργασία μεταξύ των εργαστηρίων Conlon, Τaylor και Bautch στο McAllister Heart Institute στο Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας, και  χρηματοδοτήθηκε από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας και το American Heart Association.

Related Posts

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνσή σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

« »