Еволуција адаптација за живот на земљи одавно је збуњивала биологе, који знају да је заједнички развој кардиоваскуларног и плућног система недавно еволуцијско прилагођавање животу изван воде, односно спајање функција срца са функцијом измење гаса плућа, једног од најновијих органа који се развио код сисара и који је несумњиво најважнији за земаљски живот.
Координирано сазревање ћелија ова два система илустровано је током ембрионалног развоја, када се примитивне потомке ћелија плућа стрше у примитивне ћелије срчаног потомка, док се два органа развијају паралелно да формирају кардиопулмоналну циркулацију. Међутим, мало се зна о молекуларним сигналима који воде истовремено развој и како заједничка ћелија потомства за оба органа може утицати на патологију повезаних болести, попут плућне хипертензије.
Пеннов тим, који предводи Едвард Е. Моррисеи, професор медицине и ћелијске и развојне биологије, и научни директор Пенн института за регенеративну медицину, идентификовао је популацију мултипотентних кардиопулмоналних мезодермских ћелија које су назвале ЦПП, а које се могу разликовати од многих друге ране ембрионалне ћелије експресијом добро проученог сигналног молекула, Внт2.
„Питамо се да ли су ове потомке ћелије способне да стварају срце и плућа - каже Моррисеи.“ Наши подаци показују да постоје позитивне ћелије Внт2 пре развоја плућа и помажу у координацији ко-развоја плућа и срца стварањем ћелија у оба ткива. "
Питање како се плућа развијају и повезују са кардиоваскуларним системом интригира тим лабораторија Моррисеи дуги низ година. "Свако ко је проучавао анатомију већине земаљских животиња сасвим је очигледно да су срце и плућа интимно повезани. То се одражава чак и на клиничкој медицини, где у многим местима, укључујући Медицинску школу Перелман, чије је Одељење кардиоваскуларне медицине некада било познато као Одељење кардиопулмоналне медицине ", каже Моррисеи.
Моррисеи-ова лабораторија започела је своје истраживање постављањем неколико једноставних питања: како се плућа и срце коегзистирају и који су критични сигнали који регулишу овај процес? До пробоја у овом послу дошло је када је тим окарактерисао образац експресије Внт2 гена.
"Внт2 се изражава на јединственом месту у раном ембриону, тачно између почетка срца и цеви црева, одакле ће плућа настати", рекао је овај научник. То је омогућило ауторима да створе систем модела код мишева, чија је кардиопулмонарна анатомија веома слична оној код људи, и истражили да ли Внт2 позитивне ћелије могу да координирају заједнички развој срца и плућа.
Праћењем ове ћелијске лозе показали су да Внт2 ћелије стварају појединачне клонове који заузврат стварају и срце и плућа, укључујући кардиомиоците и ћелије крвних судова, попут глатких васкуларних глатких мишића. Тако су открили да су ЦПП способни да генеришу огромну већину раних врста ембрионалних ћелија у срцу и плућима. Ове студије су такође показале да су различите ћелијске линије у плућима повезане, на пример, да васкуларни глатки мишићи и дисајни путеви имају заједничку ћелију претходника у плућима.
Развој ЦПП-а регулисан је експресијом другог познатог протеина званог "јеж", који је потребан за правилно повезивање плућне васкулатуре са срцем. Ова испитивања показују да 'јеж', који се такође изражава ћелијама раних изданака плућа, помаже промоцији ЦПП-а да се диференцира у глатку мишићну компоненту плућне васкулатуре.
Ови налази идентификују нову популацију снажних вишеструких кардиопулмоналних поријекла који координирају заједнички развој срца и плућа, што је потребно за прилагођавање земаљском постојању. Поред тога, они такође имају важне последице за болести која погађају оба органа, попут плућне хипертензије, јер није јасно да ли је плућна хипертензија превасходно болест плућа или постоје и прирођени недостаци у срцу или кардиоваскуларном систему.
Идентификација ЦПП-а могла би пружити важне податке о плућној хипертензији и другим болестима идентификовањем заједничке ћелије потомства за оба органа. Будуће студије ће се фокусирати на постојање ЦПП у кардиопулмоналном систему одраслих и да ли они играју улогу у одговору плућа и срца на повреду или болест.
Извор: ввв.ДиариоСалуд.нет
