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Default @ June 20, 2012

Las células del corazón responden a los ambientes rígidos

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Las proteínas asociadas con la regulación del tamaño de los órganos y la forma se han encontrado para responder a la mecánica del microambiente en formas que afectan específicamente a la decisión de las células madre cardíacas adultas para generar células musculares o vasculares.

Las células del corazón responden a los ambientes rígidos


Esquema que ilustra cómo las propiedades mecánicas de los sustratos afectan donde YAP / TAZ localización de la proteína en las células madre cardiacas (izquierda) y cómo esto afecta a frenar el desarrollo de células y la función (a la derecha).

Crédito: Imagen cortesía de Centro Internacional de Materiales Nanoarchitectonics (MANA)

Desarrollo de la celda para funciones específicas - el llamado diferenciación celular - es crucial para mantener los tejidos y órganos sanos. Dos proteínas, en particular, - la proteína asociada-Si (YAP) y la proteína regulador de la transcripción que contiene el dominio WW 1 (WWTR1 o TAZ) - se han relacionado con el control de la diferenciación celular en los tejidos de la linfático, circulatorio, intestinal y neural sistemas, así como la regulación de la renovación de células madre embrionarias.

Una colaboración internacional de investigadores ha identificado que los cambios en la elasticidad y nanotopografía del entorno celular de estas proteínas puede afectar a cómo las células madre del corazón diferencian con implicaciones para la aparición de enfermedades del corazón.

Los investigadores en el Centro Internacional de Materiales Nanoarchitectonics (MANA), Instituto Nacional de Ciencias de los Materiales (NIMS) colaboraron con investigadores de Finlandia, Italia, los Países Bajos, Arabia Saudita y la República Checa en el estudio.

Ellos dirigen proteínas YAP y TAZ que expresaban la proteína verde fluorescente de modo que su ubicación dentro de la célula podría ser rastreado. Se prepararon entonces sustratos celulares de biomateriales inteligentes que exhiben control dinámico de elasticidad y nanoestructura con la temperatura.

"Nuestros datos proporcionan la primera evidencia de YAP / TAZ actividad entre el núcleo y el citoplasma shuttling ser activado con prontitud en respuesta a las modificaciones dinámicas en la rigidez sustrato o nanoestructura", explican los investigadores.

Las observaciones de la expresión génica de relieve el papel fundamental de las proteínas YAP / TAZ en la diferenciación celular. En otras investigaciones sobre el efecto de la rigidez del sustrato también encontraron que la diferenciación celular era más eficiente para sustratos que muestran la rigidez similar a la encontrada en el corazón.

Los autores sugieren que la comprensión de los efectos de la nanoestructura microambiente y la mecánica de cómo estas proteínas afectan a la diferenciación celular podría ser utilizado para ayudar a los procesos que mantienen un corazón sano.

Llegan a la conclusión: "Estas proteínas se indican como posibles objetivos para controlar progenitoras cardíacas destino celular de diseño de materiales."