Perspectivas aviares sobre las ciliopatías humanas
Prominencia mandibular de pollo de montaje completo renderizada en superficie en embriones de pollo de tipo salvaje, teñida en azul para DAPI y en rojo para Sox9, un marcador osteocondroprogenitor. Crédito: Christian Louis Bonatto Paese, Evan C. Brooks, Megan Aarnio-Peterson, Samantha A. Brugmann.
Las ciliopatías son trastornos genéticos causados por defectos en la estructura y función de los cilios, orgánulos basados en microtúbulos presentes en la superficie de casi todas las células del cuerpo humano, que desempeñan funciones cruciales en la señalización celular. Las ciliopatías presentan una amplia gama de síntomas clínicos, a menudo graves, que afectan con frecuencia a la cabeza y la cara y provocan afecciones como paladar hendido y micrognatia (mandíbula inferior subdesarrollada que puede dificultar la alimentación y la respiración). Si bien comprendemos muchas de las causas genéticas de las ciliopatías humanas, son solo la mitad de la historia: queda la pregunta de por qué, a nivel celular, los cilios defectuosos causan anomalías craneofaciales en el desarrollo. Los investigadores ahora han descubierto que la micrognatia ciliopática en un modelo animal es el resultado de una diferenciación y remodelación esqueléticas anormales. El trabajo de Christian Bonatto Paese, Evan Brooks y otros del laboratorio de Samantha Brugmann en el Centro Médico del Hospital Infantil de Cincinnati en los EE. UU. se publica en la revista Development.
Los investigadores utilizaron el mutante aviar ta2 como modelo para el subtipo 14 del síndrome oral-facial-digital (OFD14), una rara ciliopatía humana caracterizada por micrognatia. Observaron la formación defectuosa del hueso de la mandíbula (mandíbula) en las primeras etapas de desarrollo en mutantes ta2. Estos defectos se correlacionaron con la progresión descontrolada a lo largo del ciclo celular y la sobreproliferación en las células progenitoras del esqueleto. Es importante destacar que estas células progenitoras no lograron diferenciarse en osteoblastos maduros (las células que secretan hueso), y esta falla en la diferenciación condujo posteriormente a una reducción en la deposición ósea y, por lo tanto, a la micrognatia. Los investigadores también identificaron la reabsorción ósea excesiva, un proceso que normalmente contribuye al tamaño y la forma finales de la mandíbula, como un factor causal adicional en la micrognatia ta2. Este trabajo informa nuestra comprensión de la etiología de la micrognatia ciliopática humana.
«Hemos identificado distintos procesos celulares que se deterioran durante el inicio de la micrognatia ciliopática», dice Samantha Brugmann. «Sabemos por trabajos anteriores que estos procesos responden al tratamiento con agentes farmacológicos, y actualmente estamos probando varios de estos agentes para determinar si es posible ‘rescatar’ la micrognatia ciliopática. Las implicaciones terapéuticas son excepcionalmente reales».
«Actualmente, también estamos tratando de descubrir cómo varios sistemas de órganos responden a la pérdida de cilios y qué vías moleculares y de señalización se ven afectadas, para seguir avanzando en nuestra comprensión de cómo abordar el tratamiento de los pacientes», dice Christian Bonatto Paese.
El documento ejemplifica cómo la biología del desarrollo puede arrojar luz sobre trastornos genéticos devastadores. Brugmann concluye: «Para mí, el impacto más importante de este estudio es cuán útiles pueden ser la ciencia básica y el embrión aviar para descubrir los mecanismos de las enfermedades humanas».
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Los científicos encuentran la causa de los defectos de ensanchamiento facial Más información: Christian Louis Bonatto Paese et al. La micrognatia ciliopática es causada por una diferenciación y remodelación esqueléticas aberrantes, Development (2021). DOI: 10.1242/dev.194175 Información de la revista: Desarrollo
Proporcionado por The Company of Biologists Cita: Información aviar sobre las ciliopatías humanas (2021, 15 de febrero) recuperado 30 Agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-02-avian-insights-human-ciliopathies.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.