Embrionalne matične ćelije koje igraju ključnu ulogu u određivanju naših crta lica tokom razvoja mogu biti ometane u rastu kada su pod povećanim pritiskom.
Međunarodni tim istraživača je pogledao rast embriona miša i žaba, kao i ljudskih embriona (klasteri embrionalnih ćelija razvijenih u laboratoriji) kako bi bolje razumeli kako neke ćelije govore drugima kako da rastu i razlikuju se.
Primetili su da kada se povećanje hidrostatskog pritiska primeni spolja na embrion ili embrioid, važni putevi ćelijske signalizacije u ćelijama nervnog grebena su poremećeni.
Nalazi ukazuju na to da bi razvoj tkiva mogao biti pogođen u ključnim trenucima u razvoju životinje, što ih dovodi u opasnost od kraniofacijalnih malformacija. Smatra se da su ove abnormalnosti uzrokovane mešavinom genetskih i ekoloških faktora, uključujući snabdevanje hranljivim materijama.
„Naši nalazi sugerišu da na malformacije lica mogu uticati ne samo genetika već i fizički znakovi u materici, kao što je pritisak“, kaže neurobiolog Roberto Major sa Univerzitetskog koledža u Londonu (UCL).
U onome što je poznato kao embrionalna indukcija, ćelije se šalju različitim biološkim putevima tokom razvoja hemijskim signalima iz drugih obližnjih tkiva. Naučnici znaju za neke, ali ne sve, okidače koji određuju kako matične ćelije tumače ove znakove.
Konkretno, analiza je posmatrala šupljinu ispunjenu tečnošću zvanu blastokoel, blizu mesta gde se razvija neuralni greben. Pokazalo se da pritisak na blastokoel smanjuje aktivnost proteina zvanog Iap, što zauzvrat narušava grupu signalnih molekula poznatih kao Vnt, koji su odgovorni da govore neuralnom grebenu kako da se razvije.
Iako studija nije istraživala uzroke povećanog pritiska unutar ljudske materice, nalazi pružaju uvid u mehaničke uticaje na embrion, gde se većina studija fokusira na uticaj biohemijskih faktora.
„Kada organizam doživljava promenu pritiska, sve ćelije – uključujući i embrion unutar majke – mogu to da osete“, kaže gradonačelnik.
Istraživanje daje naučnicima važan korak napred u njihovom razumevanju kako se ljudi (i drugi kičmenjaci) formiraju, sve do pojedinačnih molekula i signala uključenih u najranijim fazama razvoja.
Iako njegov jasan pritisak može dovesti do toga da signalizacija nervnog grebena postane manje efikasna, ostaje da se vidi kako određene promene u okruženju materice mogu dovesti do specifičnih ishoda kod ljudskog deteta u razvoju.
„Naš rad pokazuje da su embrioni osetljivi na pritisak, ali ne znamo koliko su osetljivi“, kaže gradonačelnik. „Na primer, da li će promena pritiska unutar materice moći da utiče na embrion?“
„Ovo će zahtevati dalja istraživanja kako bi se razumelo kako promene unutar tela, kao i pritisak okoline mogu uticati na razvoj ljudskog embriona.“
