Дефекты сердечного клапана – частая причина смерти новорожденных. Ученые Боннского университета и исследовательского центра Цезаря обнаружили "Creld1" является ключевым геном развития сердечных клапанов у мышей. Исследователи смогли показать, что аналогичный ген Creld1, обнаруженный у людей, действует через тот же сигнальный путь, что и у мышей. Это открытие – важный шаг вперед в молекулярном понимании патогенеза пороков сердечного клапана. Результаты были опубликованы в журнале Developmental Cell.
Дефект атриовентрикулярной перегородки (AVSD) – это врожденный порок сердца, при котором сердечные клапаны и сердечная перегородка деформированы. Особенно страдают дети с синдромом Дауна. Без хирургических вмешательств летальность в первые месяцы жизни высока. "Даже у взрослых неопознанные пороки клапанов встречаются примерно у шести процентов пациентов с сердечными заболеваниями," говорит проф. Доктор. Майкл Хох, исполнительный директор Life & Институт медицинских наук (LIMES) Боннского университета.
В течение многих лет были признаки того, что изменения в так называемом гене Creld1 (богатый цистеином с EGF-подобными доменами 1) увеличивают патогенный риск AVSD. Однако точная молекулярная связь между геном и болезнью ранее была неизвестна. Группа исследователей из Института LIMES и исследовательского центра Цезаря в Бонне показала на мышиной модели, что Creld1 играет решающую роль в развитии сердца. Исследователи из Боннского университета отключили ген Creld1 у мышей: "Мы обнаружили, что клетки-предшественники сердечных клапанов и сердечной перегородки больше не могут развиваться правильно," сообщает доктор. Эльвира Масс из института LIMES. Это было важным признаком того, что Creld1 необходим на очень ранней стадии развития сердца.
В эмбриональном развитии сердце развивается как первый орган
"На эмбриональной стадии сердце развивается как самый первый орган. Он перекачивает кровь по сосудистой системе и необходим для снабжения других органов тела кислородом и питательными веществами," сообщает партнер по сотрудничеству д-р. Дагмар Вахтен, руководящая исследовательской группой Минервы "Молекулярная физиология" в исследовательском центре Цезаря и занимается исследованиями, касающимися сердечного развития. Исследовательская группа обнаружила, что ген Creld1 контролирует развитие сердечных клапанов посредством так называемого сигнального пути кальциневрина NFAT. Дефекты сердечного клапана у мышей, лишенных гена Creld1, в конечном итоге привели к недостаточному поступлению кислорода в организм, в результате чего эмбрион мыши прекратил развитие примерно через одиннадцать дней.
Возможная отправная точка для улучшения диагностических мероприятий
Исследовательская группа ожидает, что результаты могут быть переданы пациентам. Что касается сердечного развития, мыши и люди очень похожи, и ген Creld1 и сигнальный путь кальциневрина / NFAT аналогичным образом функционируют у обоих видов. "Наши результаты способствуют лучшему пониманию молекулярных основ развития сердца и, в среднесрочной перспективе, улучшают диагностику неидентифицированных заболеваний сердечного клапана," объясняет проф. Hoch. Интересно, что сигнальный путь кальциневрин / NFAT активен не только в сердце, но и в иммунных клетках. В медицине трансплантологии его необходимо подавлять в течение длительного времени с помощью таких препаратов, как циклоспорин А, чтобы пересаженные органы не отторгались. "В рамках кластера ImmunoSensation Excellence Cluster мы в настоящее время исследуем механизм действия Creld1 в иммунных клетках," говорит проф. Хоха, который убежден, что это будет иметь важное значение и в трансплантологии в будущем.