Как развиваются голова, шея и сердце?

«Во время эмбрионального развития экспрессия специфических генов в
точное время и в точном месте гарантирует, что почти все различные мышцы
головы и сердца дифференцируются из этой общей мезодермы», — говорит
д-р Джанин М. Цирманн, изучающая эту группу клеток для своих
исследований в Университет Говарда.
«Мезодерма образует скелетные структуры и мышцы», — говорит Джанин.
Это приводит к созданию хорды (стержнеобразной структуры, которая
координирует развитие позвоночника), нашей мочевыводящей и половой
систем и даже нашего осевого скелета (80 костей в центральной части
нашего тела). Кроме того, мезодерма дает начало клеткам, которые
дифференцируются в сердечную мускулатуру, кровеносные сосуды, мышцы
и некоторые кости головы!
Изучая как кардиофарингеальную мезодерму, так и клетки черепного
нервного гребня, Джанин получила большую часть информации,
необходимой для изучения того, какие гены ответственны за врожденные
дефекты в голове и сердце.

Что такое врожденные дефекты?
Структуры, присутствующие при рождении, называются врожденными.
Термины «аномалии» и «дефекты» часто используются взаимозаменяемо и
описывают что-то, что отличается от ожидаемого состояния или функции.
«Очень распространены как врожденные пороки сердца, так и черепно-
лицевые аномалии, — говорит Джанин.
Черепно-лицевые аномалии – это деформации, которые затрагивают
структуру головы и лица. Наиболее распространенным типом черепно-
лицевых аномалий являются лицевые расщелины, такие как заячья губа или
волчья пасть, когда у кого-то есть разделение на губе или нёбе.
Чему они научились у мышей?
В нижней части нашего мозга есть 12 нервов, называемых черепными
нервами. Наиболее заметным является тройничный нерв, который отвечает
за чувствительность лица и двигательную функцию нескольких мышц.
Различают три основные ветви тройничного нерва. Одной из таких является
нижнечелюстная ветвь, контролирующая ощущения в челюсти, нижней губе,
деснах и, что немаловажно, двигательную функцию жевательных мышц.
Как мышиные модели могут рассказать Джанин о пороках сердца человека?
Мыши — это позвоночные и млекопитающие, как и люди, а это означает, что
у них есть много механизмов и путей, которые очень похожи, если не
одинаковы. «Сердце мыши даже выглядит как миниатюрное человеческое
сердце», — говорит Джанин.
Методы генетической модификации позволяют ученым манипулировать или
удалять определенные гены у мышей. «Это может рассказать нам о роли,
которую манипулируемый ген играет в развитии, на какие ткани и органы
влияет неправильная регуляция этого гена, и какие другие гены изменены в
своей степени экспрессии и, следовательно, регулируются манипулируемым
геном», — объясняет Джанин. .
Внимательно наблюдая за анатомией мыши с дефектом определенного гена,
ученые могут делать обоснованные предположения и исследовать
потенциальные дефекты у людей, у которых отсутствует тот же ген. «Этот
процесс может помочь в планировании семьи в будущем, обсуждая риск
возникновения такой же генетической аномалии в следующем поколении»,
— добавляет Джанин.

incatalog.kz