Factorii de
transcriptie implicati in diferentierea cardiaca
In interiorul
embrionilor proveniti de la vertebrate, moleculele de transcriptie,
reprezentate de proteina morfogenetica osoasa (BMPs), recruteaza
mezodermul pentru diferentierea cardiaca. In dezvoltarea
corpusculilor embrionari, intre zilele 0 si 4, prezenta factorului inhibitor
leucemic (LIF) difuzibil, inhiba formarea mezodermului si
relatia intracelulara a cardiomiocitelor. Diferentierea, dar nu
si implicatia cardiomiocitelor este de asemenea stanjenita de
absenta LIF (Wobus A., si col 2005, Robert R., 2006).
Concentratiile
scazute de factor inhibitor leucemic (LIF) in celulele knock out, pot de
asemenea sa afecteze diferentierea cardiaca, in timp ce doze
inalte de factori inhibitori leucemici pot atenua diferentierea spre cardiomiocite.
Folosind
aceste celule deficitare in factor inhibitor leucemic, Bader si
colaboratorii au gasit un rol pentru factorii derivati din endodermul
parietal in diferentierea cardiomiocitelor, care au rolul
identificarii moleculelor incipiente specifice. Cripto1 este un factor de
crestere epidermic exprimat in trofoblasti si in blastocisti
de soarece. Embrionii de soarece deficitari in factor de crestere
epidermic Cripto1, sunt embrioni neviabili. Inactivarea in vivo a Cripto 1 previne formarea transcriptiilor cardiace
pentru lantul de miozina intunecata α (MHC-α, β-
MHC, MLC- Aa, MLC - 2v), lantul de miozina intunecata β,
lantul de miozina luminos Aa si factorul natriuretic atrial (ANF), sugerand ca formarea
mezodermului precardiac in vivo este
defectuoasa.
Pierderea
factorului de transcriptie Cripto1 din celulele stem embrionare nu
afecteaza advers diferentierea celulelor mezenchimale, endodermale
si ectodermale. Totusi, cativa factori de transcriptie
cardiaci critici (Nkx 2.5, GATA-4 si MEF2C) sunt prezenti in
vitro insemnand ca factorul de
transcriptie Cripto-1, se poate manifesta ca regulator genetic, cel mai
important pentru progresia mezodermului de a forma miocard functional
(Gocza E., si col. 2008).
Analizele in
vitro ale factorului de
transcriptie GATA-4 si ale celulelor stem embrionare deficitare in
factorul celular HAND-1, a condus la noi idei legat de rolul functional al
factorilor de transcriptie in timpul cardiomiogenezei. Factorul celular de
trnscriptie GATA-4 impreuna cu factorii GATA-5 si GATA-6, sunt
prezenti in mezodermul precardiac si subsecvential in modelele
miocardice si endocardice. Lipsa de factor transcriptional GATA-4
duce la moartea intrauterina a soarecilor, sugerand o necesitate
absoluta de acest factor celular pentru dezvoltarea intrauterina.
Cand celulele
deficitare de factor de transcriptie GATA-4 sunt injectate in embrion in
stadiul de opt celule, contribuie la toate tesuturile cardiace primare
(endocard, miocard si epicard) si exprima copii cardiace
specifice, de aceea factorul GATA-4
singur, nu este esential pentru diferentierea cardiomiocitelor. Alte
proteine de legare GATA pot promova
diferentierea cardiomiocitelor sau compenseaza pierderea de GATA-4
si letalitatea embrionara.
Similar, in celulele
stem embrionare inactivarea markerului celular HAND-1, fundamenteaza
familia spirala: lant-spirala-(arc) exprimata in timpul
stadiilor initiale ale cardiogenezei, neavand efecte majore in diferentierea
cardiaca (Wobus A., si col 2005, Robert R., 2006).
Dezvoltarea
cardiaca in vivo la animalele
knock-out ce detin markerul celular HAND1 nu progreseaza dincolo de
stadiul de inlantuire cardiaca si duce la moartea
embrionara intre zilele 8.5 si 9.5. Chiar daca aceste celule
sunt slab reprezentate in regiuni de dezvoltare cardiaca, celulele knock
out inca contribuie la formarea inimii. Acest marker celular nu este esential pentru
diferentierea cardiomiocitelor ventriculare, desi alti factori
de transcriptie putand compensa pierderea lui.
