A Pennsylvaniai Egyetem Perlegeni Orvostudományi Karának kutatói azt találták, hogy a korai szívszelepet lefedő sejtek ellen irányuló vér áramlása vagy nyíróereje jeleket küld a szív "párnák" számára, hogy teljesen kialakított szelepek legyenek. Eredményeiket a Developmental Cell-ban teszik közzé.
A szívszelepek biztosítják, hogy a szívverés egy irányba mozogjon. Ahogy a szív folyamatosan verte az élettartamot, a szelep funkciónak hibátlannak kell lennie. A hibás szelep miatt előremenő vagy hátrameneti áramlás megakadályozhatja a szívelégtelenséget.
A legsúlyosabb szelephibákat műtéttel kezelik, az eredeti szelepet javítani lehet, és más esetekben ki kell cserélni. Azonban általában a szelepcseréket tartják a növekvő gyermekeknél a lehető leghosszabb ideig, hogy elkerüljék a korábban kicserélt szelep túlcsordulását.
Az embrionális szívbillentyűk olyan nagy párnákká fejlődnek, amelyek fejlesztés közben átformálódnak és vékonyak, hogy érett szeleplapokat képezzenek.
"Ezeknek a nagy bolyhos párnáknak az érett szívszelep tökéletesen illeszkedő szórólapjaiban való érettsége egy építészeti csoda"
- mondta Dr. Mark Kahn, a Cardiovascular Medicine professzora.
"Megmutattuk, hogy a nyíróérzékeny KLF2-Wnt fehérje jelátvitel alapja ennek a felújításnak."
Lauren Goddard, a doktori posztdoktori kutató a Kahn Lab-ban azt találták, hogy a KLF2 fehérjét nyíróérzékelő sejtek fejezték ki, amelyek a primitív szeleppárnákat vonják be. A KLF2 kifejeződése a legerősebb a szelep azon régióinál, amelyek a legerősebb nyíróerőket tapasztalják. Egérmodellek alkalmazásával megállapította, hogy a KLF2 deléciója ezeken a sejtekben olyan nagy párnákat eredményezett, amelyek nem megfelelően érettek meg. A korai szívpárnázott sejtek által kifejezett gének profilozása azt mutatta, hogy a KLF2 vesztesége jelentősen csökkentette a Wnt kötő partner, a WNT9B expresszióját, amely a szelep érési kommunikációs útvonalában fontos molekula.
A WNT9B elvesztése az egérben hibás szelep-átalakítást eredményezett, hasonlóan ahhoz, ami a KLF2 törlésével történik, ami azt sugallja, hogy a KLF2 egyik legfontosabb downstream célpontja.
Az Agence Nationale de la Recherche társszerzője, Julien Vermot társszerzője, szakértője, hogy a nyíróerő hogyan határozza meg a zebrafish fejlődését, kimutatta, hogy a WNT9B gén expressziója korlátozódik a fejlődő szívbillentyűket szabályozó sejtekre, és attól függ, hogy a nyíróerő a korai véráramlás ereje. Ezek a megállapítások fontos szerepet játszottak abban, hogy összekapcsolják a nyíróerőket a KLF2-WNT9B jelzéssel a szelep átépítése során.
Ez a munka elsőként mutatja be, hogyan alakul a véráramlás a szívbillentyűket kifejlesztő érett szeleppel. Ezek a tanulmányok azt mondják a kutatók szerint, hogy még egy apró bontás a precízen irányított sejtkommunikáció sorozatában, amely ahhoz szükséges, hogy pontosan átadja a véráramból származó jeleket, finoman hibás szelepeket eredményezhet. Ez az elképzelés támogatja a közös veleszületett szelephibák epigenetikai magyarázatát.