Caja torácica del ratón teñida para mostrar cartílago (azul) y hueso (rojo) Crédito:Francesca Mariani
Los científicos del laboratorio de células madre de la USC de Francesca Mariani compartieron recientemente una receta para las costillas, y ni siquiera requiere salsa barbacoa.
En una nueva publicación de la revista eLife , primeras autoras Jennifer Fogel de la USC, Daniel Lakeland de Lakeland Applied Sciences y sus colegas examinan el desarrollo de la caja torácica de los vertebrados, que sostiene el cuerpo, protege los órganos internos y permite la vida en tierra.
En el estudio, los autores describen una herramienta computacional simple que modela las elecciones que hacen las células mientras se desarrolla la caja torácica en el embrión de ratón temprano. Algunas células eligen convertirse en la sección ósea de cada costilla que se conecta a la columna vertebral, mientras que otras células optan por formar la sección de cartílago de cada costilla que se une al esternón. La comprensión de este proceso requirió que el equipo integrara los efectos del crecimiento celular, muerte celular, y la comunicación celular en su herramienta computacional para obtener información sobre cómo se forma el esqueleto.
Usando el modelo, Los científicos proponen que los diferentes niveles de una proteína secretada llamada Hedgehog (Hh) son importantes para que las células tomen la decisión de formar hueso o cartílago. Los altos niveles de Hh predisponen a las células a producir el componente óseo. A medida que Hh se aleja más de su origen en la línea media de la espalda, las concentraciones de Hh disminuyen. Las concentraciones más bajas predisponen a las células a producir el componente de cartílago más distante de cada costilla.
La decisión de cada célula de contribuir al componente de hueso o cartílago probablemente se bloquee temprano cuando el embrión es muy pequeño. y se mantiene a medida que el embrión crece exponencialmente.
"Nuestro estudio sugiere que, independientemente de si un embrión da lugar a un elefante grande o un ratón pequeño, que el esqueleto de la costilla ya se ha organizado mientras que el embrión es más pequeño que un grano de arroz, "explicó Mariani, profesor asistente de biología de células madre y medicina regenerativa e investigador principal en el Eli and Edythe Broad Center for Regenerative Medicine and Stem Cell Research de la USC. "Además, el enfoque de modelado que desarrollamos se puede utilizar para comprender los desafíos de la construcción de nuevos tejidos en adultos después de una lesión ".