Craniosinostoza este o malformație congenitală care reprezintă fuziunea prematură a părții superioare a craniului, determinând o formă anormală a capului. Este o afecțiune rară ce apare la sugari atunci când una sau mai multe suturi craniene se închid prematur, înainte ca dezvoltarea creierului să fie completă. Afecțiunea se formează încă din viața intrauterină și este sesizată cel mai frecvent la naștere, capul nou-născutului având o formă anormală care poate varia de la o formă ușoară la una severă și poate produce diverse complicații pe termen lung.
Tratamentul implică intervenția chirurgicală pentru a corecta forma capului și a permite creșterea normală a creierului. În cazurile complexe, sunt necesare mai multe intervenții chirurgicale. Diagnosticul prompt și operația precoce, în primul an de viață, sunt esențiale.
Cercetătorii de la Weill Cornell Medicine, din Statele Unite, au descoperit într-un studiu preclinic recent, că craniosinostoza este cauzată de un exces anormal al unui tip de celule stem care formează oase, necunoscute până acum.
În cadrul studiului, publicat miercuri, în revista Nature, cercetătorii au examinat în detaliu ce se întâmplă în craniul șoarecilor cu una dintre cele mai frecvente mutații întâlnite în craniosinostoza umană.
Ei au descoperit că mutația determină fuziunea prematură a craniului prin inducerea proliferării anormale a unui tip de celule stem producătoare de oase – celulele stem DDR2+ – care nu a mai fost descrisă până în prezent.
„Acum putem începe să ne gândim la tratarea craniosinostozei nu doar prin intervenție chirurgicală, ci și prin blocarea acestei activități anormale a celulelor stem”, a declarat coautorul principal al studiului, dr. Matt Greenblatt, profesor asociat de patologie și medicină de laborator la Weill Cornell Medicine și patolog la NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center.
Anterior, într-un studiu publicat tot în revista Nature, în 2018, echipa de la Weill Cornell a descris descoperirea unui tip de celule stem care formează oase pe care l-au numit celule stem CTSK+.
Întrucât acest tip de celule este prezent, la șoareci, în partea superioară a craniului sau „calvarium”, ei au suspectat că are un rol în provocarea craniosinostozei.
În noul studiu, oamenii de știință americani au investigat această posibilitate prin crearea de șoareci la care celulele stem CTSK+ nu au una dintre genele a căror pierdere a funcției cauzează craniosinostoza.
Aceștia se așteptau ca deleția (ștergerea) genei să inducă cumva aceste celule stem calvariale să treacă la o producție exagerată de oase.
Acest os nou ar fuziona materialul flexibil și fibros din craniu, numit suturi care, în mod normal, îi permite acestuia să se extindă la sugari, pentru a permite creșterea și dezvoltarea normală a creierului.
„Am fost surprinși să constatăm că, în loc ca mutația în celulele stem CTSK+ să ducă la activarea acestora pentru a fuziona plăcile osoase din craniu, așa cum ne așteptam, mutațiile în celulele stem CTSK+ au dus, în schimb, la epuizarea acestor celule stem la nivelul suturilor – și cu cât epuizarea este mai mare, cu atât fuziunea suturilor este mai completă”, a declarat dr. Debnath.
Descoperirea neașteptată a determinat echipa să formuleze ipoteza că un alt tip de celule stem care formează oase conducea fuziunea anormală a suturilor.
În urma unor experimente suplimentare și a unei analize detaliate a celulelor prezente la suturile care fuzionează, au identificat vinovatul: celula stem DDR2+, ale cărei celule fiice (progenitoare) produc os folosind un proces diferit de cel utilizat de celulele CTSK+.
Echipa a descoperit că celulele stem CTSK+ suprimă în mod normal producția de celule stem DDR2+. Însă mutația genei craniosinostozei determină moartea celulelor stem CTSK+, permițând celulelor DDR2+ să prolifereze în mod anormal.
Cercetătorii au găsit versiunile umane ale celulelor stem DDR2+ și ale celulelor stem CTSK+ în eșantioane de calvarium provenite din operații de craniosinostoză – subliniind relevanța clinică a descoperirii acestora.
Potrivit studiului, descoperirile sugerează că proliferarea necorespunzătoare a celulelor stem DDR2+ în calvarium, la copiii cu mutații genetice legate de craniosinostoză, ar putea fi tratată prin suprimarea acestei populații de celule stem, prin imitarea metodelor pe care celulele stem CTSK+ le folosesc în mod normal pentru a preveni expansiunea celulelor stem DDR2+.
Cercetătorii au descoperit că celulele stem CTSK+ realizează această suprimare prin secreția unei proteine factor de creștere numită IGF-1 și, posibil, a altor proteine reglatoare.
„Am observat că am putut preveni parțial fuziunea calvariană prin injectarea IGF-1 peste calvarium”, a declarat primul autor al studiului, dr. Seoyeon Bok, cercetător postdoctoral în laboratorul Greenblatt.
Oamenii de știință speră că tratamentele medicamentoase care suprimă celulele stem DDR2+ pot fi utilizate împreună cu managementul chirurgical, pentru a limita numărul de operații necesare sau pentru a îmbunătăți rezultatele acestor copii.
Pe lângă cercetările orientate spre tratament, echipa caută acum alte populații de celule stem care formează oase în craniu.
„Această lucrare a scos la iveală mult mai multă complexitate în craniu decât ne-am imaginat vreodată și bănuim că această complexitate nu se termină cu aceste două tipuri de celule stem”, a concluzionat dr. Greenblatt.
(Foto articol: O reprezentare conceptuală a modului în care o nouă celulă stem din articulațiile dintre oasele plate ale craniului determină creșterea și fuziunea craniului. Credit: Imagine AI generată cu ajutorul Midjourney la 24 mai 2023; furnizată de laboratorul Greenblatt).
Niciun comentariu!
Poți adăuga unul pentru a porni o conversație.