Посещений:
Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator (CFTR) Dependet Cytoskeletal Tension During Lung Organogenesis | |
|
Временная экспрессия CFTR с помощью аденовирусного вектора влияла на пролиферацию и дифференцировку легких и кишечника у плодов мыше, крыс и не человеко-подобных обезьян. Временный in utero нокаут экспрессии CFTR давал фенотип кистозного фиброза в присутствии нормального генотипа CFTR. Следовательно, незначительные изменения в экспрессии CFTR в развивающихся krurb[ и кишечнике оказывали существенное влияние на органогенез.
Экспрессия cftr-специфической мРНК приблизительно в 75 раз выше в легких плодов, чем в легих взрослых. Её распределение является время- и ткане-специфическим. CFTR сначала экспрессируется в недифференцированных мультипотентных стволовых клетках в легочном эпителии в первом и втором триместре беременности, это указывает на его роль в дифференцировке.
Муковисцидоз является прогрессирующим заболеванием, традиционно принято считать, что легкие нормальны при рождении и повреждаются только повторяющимися инфекциями. Повторяющиеся инфекции. как полагают, обусловлены дисбалансом солей и воды, вызываемым отсутствием CFTR. Однако, растут доказательтсва того, что легкие могут быть функционально и структурно аномальными еще до появления клинической инфекции. Недавние результате некоторых исследований подтвердили достоверные изменения легочной функции у детей с муковисцидозом. Компьютерная томогрфия с высоким разрешением показала, что дети с муковисцидозом имеют более расширенные воздушные пути. Эти ранние структурные изменения воздушных путей ведут к бронхоэктазиям, а хронические инфекции могут быть вторичными модификаторами воздушных путей. Отмечается также нарушение функции дыхательных путей у детей вскоре после установки диагноза муковисцидоза, ещё до клинической инфекции.
Механизм, с помощью которого CFTR влияет на развитие легких, неизвестен. Было высказано предположение, что гены, необходимые для CFTR-зависимой дифференцировки у плодов, д. меняться вследствие избыточной экспрессии CFTR в эпителии у плодов. Ранние исследования показали, что in utero избыточная экспрессия CFTR влияет на развитие легких у крыс. Данные представленные здесб демонстрируют, что избыточная экспрессия CFTR у нормальных плодов крыс вызывает изменения механического натяжения цитоскелета, которое необходимо для нормального паттерна роста легких
Перенос in utero с помощью аденовируса или репортерного гена или CFTR повышает экспрессию ряда генов, большинство из которых избыточно экспрессируются CFTR-обработанных легких. Гистологическая и биохимическая характеристика этих белков, веключая тяжелую цепь миозина, хитшоковый белок 27 и изоформы легкой цепи миозина, показала, что избыточная экспрессия CFTR оказывает выраженное влияние на белки, связанные с контракией гладких мышц у эмбрионов крыс. Изменения белков гладких мышц согласуются с CFTR-зависимыми сокращениями гладких мышц эмбриональных воздушных путей. Эта CFTR-зависимая регуляция белков контракции гладких мышц связана с хлором и внеклеточными АТФ и зависит от PI3 Kinase и Phospholipase C путей. CFTR увеличивает ток амниотической жидкости в легкие плодов. Повышенное давление амниотической жидкости связано с индуцируемой растягиванием дифференцировкой легких. Установлено, что CFTR-зависимые мышечные контракции и увеличивающееся давление амниотической жидкости приводят к ускоренному созреванию легих новорожденных крыс. Кроме того, эти связано с Эти CFTR-зависимые изменения оказываются достаточными, что нормализовать легочный фенотип у CFTR нокаутных мышей. Влияние механических сил на развитие легких осуществляется за счет пульмонального расширения (distension). Таким образом, влияние CFTR на развитие легких осуществляется за счет регуляции мышечных контракций, связанных с натяжением цитоскелета и индуцированной расширением дифференцировкой. Недостаточность CFTR, изменяющая развитие легких д. вносить существенный вклад в фенотип муковисцидоза.
|