A zebrafish mutant with expanded endocardial cushions, which are precursors of the heart valves, has allowed Adam Hurlstone and colleagues to identify a surprising new role for the Wnt/β-catenin signalling pathway.

apc

Авт. идентифицировали мутацию в mutation cluster region (MCR) tumour supressor gene adenomatous polyposis coli (apc) рыбки данио. Вторая независимая мутация была идентифицирована в результате forward генетического скрининга. Мутации в MCR , как было показано ранее постоянно активируют Wnt/β-catenin сигнальный путь и ведут к развитию colorectal опухолей у мышей.

Как и мутанты у мышей, мутации apc у рыбок данио активируют этот путь. Однако гомозиготные мутанты рыбок оказались способными заканчивать гаструляцию возможно из-за того, что материнский дикого типа Apc оказался способным нормализовать (rescue) мутантов рыб. Это очень важно, т.к. позволяет отслеживать эффекты мутаций apc на более поздних стадиях развития.

Мутанты apc имеют тяжелые онтогенетически дефекты, включая основные аномалии сердца. Однако более чем у половины мутантов подобные дефекты м.б. предупреждены инъекциями фрагмента дикого типа APC человека мутантным гомозиготам. Очевидно, что потеря регуляторной функции Apc над Wnt отвечает за наблюдаемые дефекты.

Дефекты сердца были самими ранними у развивающихся мутантов apc. Было установлено, что дефекты в основном возникают в результате экспансии отдельных эндокардиальных подушек в одиночный profuse Слой. Сердца с подобными нарушенияим неспособны подвергаться морфогенезу петлеобразования - ключевой ступени формирования сердца — и в конечном итоге теряют контрактильную функцию.

Итак, развитие эндокардиальных подушек преувеличено у apc мутантов, у которых аостоянно активирован сигнальный Wnt/β-catenin путь. Но что жа будет в случае др. крайности, когда передача сигналов Wnt будет блокирована? Hurlstone и др. показали, что ингибирование передачи сигналов Wnt при использовании Dickkopf-1, ингибитора Wnt, или избыточной экспрессии Apc, м. блокировать всецело формирование эндокардиальных подушек.

Важная роль передачи сигналов Wnt в фофрмировании предшественников сердечных клапанов подтверждается и иммуногистохимическими иссоледованиями, которые показали, что активность ядерного β-catenin и Tcf reporter (показателей активированного состояния передачи сигналов Wnt) ограничена в клетках, формирующих сердечные клапаны у рыбок дикого типа, но присутствуют во всех эндокардиальных и миокардиальных клетках у мутантов apc.

Итак, передача сигналов Wnt важна для предопределения судьбы эндокардиальных клеток. Предполагается, что после инициации клапанов этот путь регулирует экспрессиию маркеров сердечных клапанов, чтобы способствовать росту эндокардиальных подушек.