Эмбриональные стволовые клетки, формирующие черты лица, называемые клетками нервного гребня, используют неожиданный механизм перемещения от задней части головы к передней, чтобы заселить лицо, говорится в новом исследовании под руководством UCL.
Исследователи говорят, что их результаты могут помочь понять, как формируются лицевые дефекты, что приблизит ученых на один шаг к исправлению черепно-лицевых пороков развития у эмбриона.
Новое исследование, опубликованное в журнале Science, сообщает о новом и удивительном механизме, который, вероятно, важен для других процессов, связанных с движением клеток, таких как инвазия рака во время метастазирования или заживление ран, что может проложить путь к развитию новых формы терапии для каждого.
"Наши результаты решают давний вопрос в научном сообществе о том, как движутся клетки. Традиционное объяснение сравнивает процесс с движением поезда: в передней части поезда есть двигатель, который генерирует силу, тянет остальную часть поезда вперед. Наше удивительное открытие показывает, что двигатель, двигающий клетки, находится сзади, а не спереди», - сказал ведущий автор исследования, профессор Роберто Майор (UCL Cell & Developmental Biology).
Это имеет важные последствия, так как любые новые методы лечения, основанные на изменении движения клеток для устранения пороков развития лица, улучшения заживления ран или подавления метастазирования рака, должны быть нацелены на задние клетки, а не на передние клетки, как это традиционно делается.
В утробе матери клетки нервного гребня должны мигрировать с затылка на переднюю часть головы, чтобы сформировать лицо. Впервые мы определили, как происходит эта миграция, и, похоже, быть похожим на то, как вы выжимаете зубную пасту из задней части тюбика, чтобы переместить содержимое вперед», - сказал профессор Майор.
Открытие имеет важное значение для понимания причин дефектов лица, таких как расщелина неба и паралич лицевого нерва, которые составляют треть всех врожденных дефектов во всем мире (3,2 миллиона ежегодно) и являются основной причиной младенческой смертности..
Для исследования исследователи исследовали эмбрионы как лягушек, так и рыб, потому что их клетки нервного гребня ведут себя так же, как у людей, и их движение часто используется для изучения распространения рака. Кроме того, развитие эмбрионов лягушек и рыб можно изучать, не причиняя вреда.
Команда использовала свет, чтобы управлять поведением кластера клеток нервного гребня, используя технику, называемую оптогенетикой. После идентификации белкового кабеля, окружающего скопление, которое сокращается для перемещения скопления, они обнаружили, что когда клетки нервного гребня в задней части эмбриона освещались лазерным лучом, они сокращались и приводили к движению к лицу.
«Выяснив, как развиваются лица, мы можем начать исследовать, как этот процесс может происходить не полностью или по-другому, вызывая дефекты лица, и, надеюсь, определить способы предотвращения таких вредных дефектов», - сказал исследователь доктора философии Адам Шеллард (UCL Cell & Developmental Biology), соавтор статьи.