Во время органогенеза у человека клетки нервного гребня neural crest cells (NCCs), популяция клеток со способностью мигрировать с дорсальной поверхности нервной трубки в разные регионы эмбриона, где они дифференцируются в широкий круг типов клеток.¹ У позвоночных из краниальных NCC, происходящая мезенхима вносит существенный вклад в развитие лица и фарингеальных дуг.² Орофациальное развитие является сложным и деликатным процессом, а черепно-лицевой морфогенез и формирование нёба происходят посредством хорошо контролируемой серии действий - включая рост, экспансию и слияние выступов - которые тонко контролируются с помощью пространственных и временных сигнальных сетей.³ Корректное формирование вторичного нёба обеспечивается благодаря способности клеток взаимодействовать с соседними клетками и адаптировать их реакцию на изменения, происходящие во внеклеточном матриксе, приводя к пролиферации, миграции, перестройке, адгезии и слиянию нёбных половинок.^{4, 5}

Нарушения на любой ступени морфогенеза могут приводить к врожденным аномалиям. В частности, отсутствие слияния эмбриональных нёбных половинок между 6th и 8th неделями беременности приводят к расщеплению нёба, состоянию, затрагивающему примерно 1 - 25 на 10 000 новорожденных.⁶ Расщепление нёба является одним из наиболее распространенных врожденных дефектов. Оно может проявиться как расщепление только нёба (nsCP), затрагивать только вторичное нёбо, вовлекая твердое нёбо и/или мягкое нёбо и иногда ограничиваясь только расщеплением язычка.^{7, 8} В др. случаях расщепление нёба может возникать вместе с расщеплением губы, потенциально затрагивая альвеолярные отростки и первичное нёбо (cleft lip with or without cleft palate, CL/P).⁹ Несмотря на их кажущееся сходство, однако, имеются эпидемиологические доказательства, подтверждающие, что nsCP и CL/P являются разными пороками развития с самостоятельной, но потенциально перекрывающейся этиологией.¹⁰

Разные сигнальные пути участвуют в развитии нёба и обнаружено несколько мутаций онтогенетических генов, которые вносят вклад в nsCP.^11-13 Во время морфогенетических перемещений цитоскелет играет критическую роль в корректном перемещении клеток вдоль срединной линии, где происходит слияние нёбных пластинок.¹⁴ Пролиферация, миграция и адгезия клеток в бранхиальных отростках используют ген myosin 9 (MYH9), один из трех классов II миозинов, экспрессируется в не мышечных клетках, чтобы обеспечить в них контрактильные силы.^{15, 16} В предыдущем исследовании наша группа подтвердила, что MYH9 выступает в качестве фактора предрасположенности к CL/P.¹⁷ Его участие в орофациальных расщеплениях, включая nsCP, было подтверждено в разных популяциях.^18-20

Критическая для контрактильности способность, экспрессируемая клетками, это взаимодействие активированного не мышечного миозина II с актином.²¹ Активация миозина вызывается с помощью Rho-ассоциированной coiled-coil-содержащей протеин киназы 1 (ROCK1). Rho киназы могут действовать как непосредственно, путем фосфорилирования регуляторной легкой цепи миозина II , так и косвенно посредством ингибирования активности миозин фосфатазы.²²

Интересно, что эмбрионы трансгенных мышей, экспрессирующие доминантно негативную форму Rho kinase (Rock) обнаруживали тяжелые дефекты, связанные с NCC, включая некоторые черепно-лицевые расщепления, затрагивающие нос, нёбо и губы.²³ Эти мутантные эмбрионы обнаруживали нарушения актинового цитоскелета, ассоциированные с гибелью клеток NCC в черепно-лицевом регионе. Недавние исследования продемонстрировали, что клеточная подвижность является критической для формирования нормального нёба и необходима для функциональной целостности контрактильного пути, который включает как продукт гена Myh9, так и его активатор ROCK1.¹⁴

Две изоформы главных нижестоящих эффекторов семейства Rho, ROCK1 и ROCK2, обладают 65% гомологичных последовательностей аминокислот и обе модулируют организацию цитоскелета путем фосфорилирования разных субстратов, в основном легкой цепи миозина и миозиновой фосфатазы.²⁴ Несмотря на это они имеют самостоятельные функции. Фактически, в то время как ROCK2 активность облегчает фагоцитоз, ROCK1 в основном ответственна за ассоциацию стрессовых волокон и формирование фокальных адгезий.²⁵ Т.к. ROCK1 скорее, чем ROCK2 может играть роль в морфогенетических событиях, которые приводят к формированию нёба, то мы обратили внимание на ROCK1 полиморфизмы. Выборка из 136 неродственных nsCP пробандов из Италии и их родителей, а также вторая когорта из 53 из Ирана, были исследованы, чтобы оценить генетическую гетерогенность среди популяций разной этнической принадлежности.

Итак, сокращения клеток способствуют взаимодействию не мышечного миозина II и актина A, и это регулируется с помощью белка ROCK1. Данное исследование впервые подтвердило роль ROCK1 в этиологии nsCP.