Rascep usne i nepca su najčešći kraniofacijalni defekti kod ljudi, koji pogađaju više od 175.000 novorođenčadi širom sveta svake godine. Ipak, uprkos decenijama istraživanja, još uvek nije poznato šta uzrokuje većinu slučajeva ili šta se može učiniti da se oni spreče.
Nedavna studija Veterinarske škole Univerziteta Viskonsin (SVM) otkrila je nove informacije o orofacijalnom razvoju kod miševa za koje istraživači veruju da bi jednog dana mogli pomoći u smanjenju rizika od ovih urođenih mana kod ljudi.
Objavljena u Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), studija pruža prve direktne dokaze o mehanizmu koji se zove metilacija DNK koji je potreban za kraniofacijalni razvoj. Metilacija DNK je proces u kome se DNK dodaje grupa molekula koji menjaju ekspresiju gena bez stvarnog menjanja DNK sekvence. Takođe na njega utiču različiti faktori životne sredine. Istraživači su otkrili da poremećaj metilacije DNK ometa razvoj usana i nepca i uzrokuje ove urođene defekte kod miševa.
Pod vodstvom Roberta Lipinskog, vanrednog profesora komparativnih bionauka na UV School of Veterinari Medicine, istraživanje je važan korak ka razvoju preventivnih strategija koje bi jednog dana mogle smanjiti rizik od rascjepa usne i nepca, poznatih pod zajedničkim nazivom orofacijalni rascjepi (OFC), i kod životinja i kod ljudi.
„Znali smo iz prošlih istraživanja da genetika i okruženje u interakciji izazivaju ove vrste urođenih mana, ali naše razumevanje komponente životne sredine je mnogo zaostajalo za genetikom“, kaže Lipinski.
„Za razliku od genetike, mi nemamo trajnu evidenciju o prenatalnom okruženju koje se može retrospektivno ispitati, ali povezivanje OFC-a sa metilacijom DNK pomaže da se suzi naš fokus na određene uticaje životne sredine koji modifikuju rizik za ove vrste urođenih mana.“
Rad njegovog tima potvrdio je suštinsku ulogu metilacije DNK u regulisanju orofacijalnog razvoja tokom embrionalnog razvoja i pokazuje kako poremećaji u tom procesu menjaju sposobnost matičnih ćelija da formiraju vezivno tkivo kraniofacijalne kosti i hrskavice, što rezultira OFC-ima.
Lipinski i njegov tim došli su do ovih rezultata tako što su prvo genetski manipulisali metilacijom DNK u dve odvojene grupe mišjih embriona. Eksperimenti su rezultirali naizgled kontradiktornim rezultatima, pri čemu su se OFC razvili u jednoj grupi miševa, ali ne i u drugoj.
Da bi razumeli zašto je postojala razlika između grupa, tim je sproveo još jedan krug eksperimenata u kojima su inhibirali metilaciju DNK u embrionima miša u različitim fazama razvoja. Vreme kada dođe do metilacije DNK bilo je ključno za razvoj orofacijalnih rascepa.
Otkrili su da je izlaganje 10. dana gestacije dovelo do OFC-a, ali je primena istog inhibitora samo 48 sati kasnije rezultirala normalnim orofacijalnim razvojem.
Identifikovanje ovog uskog prozora gestacijske osetljivosti je važno, kaže Lipinski, jer ne samo da pomaže da se suzi fokus sledeće faze istraživanja njegovog tima, već će takođe pomoći u dizajniranju budućih inicijativa javnog obrazovanja još jednom kada se zna o promenljivom riziku za životnu sredinu i ponašanje. faktori koji utiču na rizik od OFC kod ljudi.
