Overraskende opdagelse af celledød giver fingerpeg om fødselsdefekter

Australske forskere har gjort en overraskende opdagelse, der kunne omskrive vores forståelse af den rolle, programmeret celledød spiller i embryonisk udvikling og medfødte fosterskader.

Holdet viste, at mens programmeret celledød - eller apoptose - er afgørende for en sund udvikling generelt, mange organer og væv kræver ikke apoptose for at udvikle sig normalt.

Studiet, offentliggjort i dag i det højtstående tidsskrift Celle , antydede også, at abnormiteter i celledødsprocesser sandsynligvis vil bidrage til nogle almindelige fosterskader hos mennesker, såsom spina bifida, hjertekardefekter og ganespalte.

Walter og Eliza Hall Instituttets forskere Dr. Francine Ke, Dr. Hannah Vanyai, Dr. Angus Cowan, lektor Peter Czabotar, Lektor Anne Voss og professor Andreas Strasser ledede forskningen.

Celledød er forbundet med fødselsdefekter

Programmeret celledød, også kendt som apoptose, er en normal proces, der befrier kroppen for syge, beskadigede eller uønskede celler på en kontrolleret måde, begrænsende bivirkninger og skader på kroppen.

Apoptose blev først beskrevet som at have en rolle i embryonal udvikling i 1940'erne. I løbet af de sidste 70 år, talrige undersøgelser har impliceret, at apoptose spiller en afgørende rolle i de fleste stadier og væv under udvikling.

Imidlertid, i denne nye undersøgelse, det blev klart, at apoptose ikke var så kritisk under udviklingen som tidligere antaget, Sagde Dr. Ke.

"Hellere, apoptose var afgørende på bestemte steder og tidspunkter under udviklingen, men unødvendig i andre. Vi identificerede de væv og organer, der kritisk kræver apoptose for at udvikle sig normalt, og gjorde den overraskende opdagelse, at mange slet ikke kræver det, " sagde Dr. Ke.

Fundet giver klare spor om en sammenhæng mellem abnormiteter ved programmeret celledød og nogle almindelige medfødte fosterskader, herunder rygmarvsbrok, hjertekardefekter og ganespalte.

"Vores forskning viste, at når celledød ikke fungerer korrekt, det fører almindeligvis til defekter i neuralrørsudviklingen, for eksempel spina bifida, hjertekar defekter og abnormiteter i ansigtet, såsom ganespalte, " sagde Dr. Ke.

Overraskende opdagelse

Lektor Voss sagde, at hun troede, at den største overraskelse kom fra opdagelsen af ​​de væv, der slet ikke krævede apoptose til normal udvikling.

"I nogen tid, det har været en udbredt opfattelse, at programmeret celledød er nødvendig for at forme visse væv og strukturer under udvikling. Men, til vores overraskelse, mange væv, hvori programmeret celledød – af meget gode grunde – blev betragtet som absolut nødvendige, det er slet ikke påkrævet.

"For eksempel, apoptose blev anset for at spille en særlig vigtig rolle i at 'udhule' kropshulrum og kanaler i indre organer under udvikling. Men vi har vist, at - i fravær af apoptose - udvikler de fleste væv og organer sig normalt. Jeg tror, ​​det kan overraske forskerne at lære, hvor præcise og begrænsede virkningerne af apoptose er i embryonal udvikling, "Lektor Voss sagde.

Pro-død funktion bekræftet

For at bestemme apoptoses rolle i udviklingen, teamet eliminerede pro-death proteiner BAK og BAX, og et lignende protein BOK, hvis funktion indtil nu var uklar.

Dr. Cowan sagde, at undersøgelsen bekræftede, at BOK fungerede som et pro-death protein.

"I dette papir har vi løst strukturen af ​​BOK ved hjælp af Australian Synchrotron, og én gang for alle bekræftet, at BOK er et pro-dødsprotein, der spiller en vigtig rolle i apoptose, " sagde Dr. Cowan.