Jaunā pētījumā Merilendas Universitātes Medicīnas skolas un citu pētniecības iestāžu pētnieki pirmo reizi ir atklājuši, ka hemoglobīnam līdzīgajam proteīnam, kas pazīstams kā citoglobīns, ir svarīga loma sirds attīstībā. Konkrēti, tas ietekmē pareizo sirds un citu asimetrisko orgānu kreiso-labo modeli. Šis atklājums galu galā var novest pie jaunu terapeitisku iejaukšanos izstrādes, lai mainītu procesus, kas izraisa šos defektus. Rezultāti tika publicēti tiešsaistē 2023. gada 14. decembrī žurnālā Nature Communications rakstā ar nosaukumu "Citoglobīns regulē NO atkarīgo skropstu kustīgumu un orgānu sānu novirzi attīstības laikā".
Šie autori izmantoja CRISPR gēnu rediģēšanu, lai izsistītu citoglobulīna gēnu zebrafishā. Citoglobulīna trūkuma dēļ embrijiem veidojas spoguļattēla sirdis, kurās sirds kreisās un labās puses modelis ir pretējs. Cilvēkiem citoglobulīni ir iesaistīti slāpekļa oksīda ražošanā, savienojumā, kas palīdz regulēt veselīgu asins plūsmu orgānos.
Dr Marks T. Gladvins, darba vecākais autors un Merilendas Universitātes Medicīnas skolas dekāns, vairāk nekā 20 gadus ir pētījis slāpekļa oksīda ietekmi uz asinsvadiem, tostarp šo jauno pētījumu.
Kopš citoglobulīna atklāšanas pirms divām desmitgadēm ir konstatēts, ka tas izpaužas praktiski visos cilvēka audos, bet mehānisms, ar kuru šis proteīns funkcionē, lielā mērā nav zināms," sacīja Dr Gladvins. Mēs zinām, ka citoglobulīns var spēlēt lomu regulēt un uzturēt slāpekļa oksīda līmeni, taču mūsu jaunie atklājumi liecina, ka tas pozitīvi regulē slāpekļa oksīda ražošanu, lai nodrošinātu pareizu skropstu darbību, un ka tā trūkums izraisa lielas orgānu novirzes."
Lai veiktu šo jauno pētījumu, šie autori izslēdza citoglobīna gēnu zebrafish, kas viņiem par pārsteigumu izraisīja milzīgus defektus orgānu struktūrā un atrašanās vietā jaunattīstības embrijā. Piemēram, sirds atrodas zebrazivs labajā pusē, nevis kreisajā pusē, un sirds cilpas pa kreisi, nevis pa labi.
Dr. Paola Korti, raksta līdzautore un Merilendas Universitātes Medicīnas skolas bioķīmijas un molekulārās bioloģijas docente, sacīja: "Mēs atklājām, ka citoglobulīniem ir izšķiroša nozīme sīku matiņu struktūrā un funkcijās. struktūras, ko sauc par cilijām, kur skropstas nosaka orgāna asimetriju un normālu attīstību."
Cygb2 mutantu fenotipiem ir orgānu novirzes defekti. Attēls no Nature Communications, 2023, doi:10.1038/s41467-023-43544-0.
Šī ir pirmā reize, kad citoglobulīns vai jebkura veida globulīns, piemēram, hemoglobīns, ir iesaistīts augļa attīstībā un ka tā trūkums var būt saistīts ar iedzimtiem defektiem. Tā ir arī pirmā reize, kad tiek atklāts, ka citoglobulīns ir iesaistīts skropstu funkcijā. Atklājums var pavērt durvis zāļu izstrādei, lai ārstētu retus iedzimtus defektus, kas ietekmē skropstu kustību.
Aptuveni 1 no 10,000 līdz 1 no 30,{5}} cilvēkiem piedzimst ar primāro ciliāro dikinēzi (PCD), kas ir reta slimība, kas ietekmē skropstas un var izraisīt elpošanas problēmas sabiezējušu gļotu dēļ, kas nosprosto elpceļus. "Sacīja Dr. Korti. Kartagenera sindroms), PCD forma, ir zināms, ka tas izraisa sirds defektus zebrazivīm, kur sirds ir neparasti sašķiebusies un pagriezta pa labi. Šo slimību nevar izārstēt, ir tikai operācija, lai labotu. sirds defekti un ārstēšana simptomu kontrolei."
Lai gan zināms, ka daži gēni izraisa aptuveni 70 procentus PCD gadījumu, citoglobulīniem var būt galvenā loma 30 procentos gadījumu, kad nav zināms ģenētisks cēlonis.
Dr. Elizabete Rošona, pirmā raksta autore un Merilendas Universitātes Medicīnas skolas medicīnas docente, sacīja: "Mēs atklājām fenotipu un saistījām to ar cilijām. Citoglobulīna klātbūtnē mēs varējām izsekot šīs šūnas darbībai. olbaltumvielas un kā tas noved pie normālas skropstu funkcijas un orgānu attīstības. Ja nav citoglobulīna, mēs novērojām šos defektus.
