Saúde
Como os jovens embriaµes conduzem o controle de qualidade
Entendendo os mecanismos que os embriaµes usam para eliminar células defeituosas
Por
Lori Dajose - 15/06/2020
Acima: Apoptose de células aneuploides em epiblasto em mosaico durante o implante
(cranãdito: laboratório Zernicka-Goetz)
Os primeiros dias de desenvolvimento embriona¡rio são um ponto crítico para determinar o fracasso ou o sucesso de uma gravidez. Como relativamente poucas células compõem o embria£o durante esse período, a saúde de cada canãlula évital para a saúde do embria£o em geral. Mas, freqa¼entemente, essas células jovens tem aneuploidias cromossa´micas - ou seja, hámuitas ou poucas ca³pias de cromossomos na canãlula. As células aneuploides levam a falha da gravidez ou causam defeitos no desenvolvimento, como a sandrome de Down, mais tarde na gestação.
Os pesquisadores descobriram que a prevalaªncia de aneuploidia édrasticamente menor a medida que o embria£o cresce e se desenvolve. Usando embriaµes de camundongos, cientistas do laboratório de Magdalena Zernicka-Goetz , professora de Biologia e Engenharia Biola³gica da Caltech, agora mostram que isso ocorre porque os embriaµes são capazes de se livrar de células anormais pouco antes e logo após a implantação no aºtero, mantendo assim o embria£o inteiro ésauda¡vel.
A pesquisa édescrita em um artigo publicado na Nature Communications em 11 de junho.
"a‰ nota¡vel que os embriaµes possam fazer isso", diz Zernicka-Goetz. "Isso reflete a plasticidade que lhes da¡ o poder de se auto-reparar".
"Este trabalho nos aproxima da compreensão dos primeiros dias de nossas vidas e fornece uma visão das razões por trás dos defeitos de desenvolvimento e abortos que ocorrem durante o inicio da gravidez", diz Zernicka-Goetz. "Estudos futuros em espanãcies de mamaferos superiores são necessa¡rios para revelar se esses mecanismos são encontrados em mamaferos. Espero que nossos estudos futuros na Caltech nos levem a entender os mecanismos por trás dessa plasticidade, para que possamos restaura¡-la na idade adulta para reparar tecidos e órgãos maduros. , quando necessa¡rio."
A equipe de Zernicka-Goetz usou um sistema de cultura in vitro para estudar a implantação de embriaµes de camundongos em uma placa de laboratório. Eles usaram epiblastos em mosaico, que são embriaµes que tem uma mistura de células sauda¡veis ​​e células aneuploides.
Ao fazer filmes com lapso de tempo de desenvolvimento de embriaµes, a equipe descobriu que o embria£o elimina células aneuploides, enquanto células sauda¡veis ​​proliferam simultaneamente, a fim de compensar a perda de células. Dessa maneira, o tamanho total do embria£o permanece inalterado em relação ao tamanho normal dos embriaµes.
A equipe descobriu que as células aneuploides estãosob estresse cra´nico devido a um desequilabrio na produção de proteanas causada pelo número anormal de cromossomos. Esse estresse, por sua vez, ativa um processo chamado autofagia que leva a morte das células anormais.
"Este trabalho nos aproxima da compreensão dos primeiros dias de nossas vidas e fornece uma visão das razões por trás dos defeitos de desenvolvimento e abortos que ocorrem durante o inicio da gravidez", diz Zernicka-Goetz. "Estudos futuros em espanãcies de mamaferos superiores são necessa¡rios para revelar se esses mecanismos são encontrados em mamaferos. Espero que nossos estudos futuros na Caltech nos levem a entender os mecanismos por trás dessa plasticidade, para que possamos restaura¡-la na idade adulta para reparar tecidos e órgãos maduros. , quando necessa¡rio."
O artigo éintitulado "Apoptose mediada por autofagia elimina células aneupla³ides em um modelo de camundongo de mosaicismo cromossa´mico". Shruti Singla éo primeiro autor do estudo. Além de Singla e Zernicka-Goetz, Lisa Iwamoto-Stohl e Meng Zhu são co-autores. O financiamento foi fornecido pelos subsadios Wellcome Trust, European Research Cancel, Rosetrees Trust e Open Philanthropy. Magdalena Zernicka-Goetz éum membro do corpo docente afiliado do Instituto Tianqiao e Chrissy Chen de Neurociaªncia da Caltech .
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