Исследователи Копенгагенского университета выяснили, как клеточная коммуникация участвует в формировании сердца. Нарушения этого механизма способны приводить к врожденным порокам органа. Результаты работы опубликованы в журнале PLOS Biology, о чем сообщает PLOS Biology.
Ключевую роль в процессе играют первичные реснички — небольшие выросты на поверхности клеток, работающие как сенсоры. Они воспринимают химические сигналы и преобразуют их в команды, регулирующие развитие тканей. Внутри ресничек взаимодействуют белки TAK1, TAB2 и PKA-Cα, образующие центр управления развитием сердечной мышцы.
Генетические мутации, нарушающие работу этих белков, сбивают передачу сигналов и мешают нормальному формированию сердца. Ученые сопоставили генетические данные тысяч пациентов с результатами лабораторных опытов. На модели рыбок данио-рерио они установили, что аналогичные изменения ослабляют сердечную мышцу и замедляют ее развитие.
В работе также использовали человеческие клетки и мышиные стволовые клетки. Редкие генетические варианты выявляли у пациентов с сердечными заболеваниями. По оценкам, ежегодно врожденные пороки сердца диагностируют примерно у 2,3–2,5 млн детей, рождающихся во всем мире.
Профессор Ларс Аллан Ларсен считает, что обнаруженный механизм позволяет по-новому взглянуть на причины некоторых врожденных нарушений. Сёрен Творуп Кристенсен отметил, что сбои в работе ресничек могут затрагивать не только сердце, но также развитие мозга, почек и скелета. Такие мутации находили у пациентов с синдромальными пороками, при которых сердечные аномалии сочетаются с другими нарушениями.
Авторы подчеркивают, что клеточные модели и лабораторные эксперименты не способны полностью воспроизвести сложность процессов в человеческом организме. Тем не менее результаты подтверждают важное значение первичных ресничек для развития сердца. Дальнейшие исследования могут помочь точнее выявлять группы риска и изучать редкие генетические заболевания.