Γιατί αναπτύσσεται η καρδιά αριστερά και το ήπαρ δεξιά;

20 Ιουνίου 2013


1788. Φοιτητές της Ιατρικής Σχολής Hunterian στο Λονδίνο ανακαλύπτουν ότι ένα πτώμα στο οποίο κάνουν νεκροτομή έχει τα σπλάχνα του σε αντίθετη θέση απ’ ό,τι η κανονική: το ήπαρ είναι αριστερά και η καρδιά δεξιά. Τρέχουν να το πουν στον καθηγητή τους, τον σκώτο παθολογοανατόμο Μάθιου Μπέιλι, ο οποίος εκπλήσσεται όσο και εκείνοι.

Η περιγραφή αυτού του ασθενούς αποτελεί την πρώτη αναφορά μιας διαταραχής που σήμερα αποκαλείται αναστροφή σπλάγχνων και πιστεύεται ότι εμφανίζεται σε έναν στους 20.000 ανθρώπους, γράφει η εφημερίδα «Νιου Γιορκ Τάιμς». Ο δρ Μπέιλι είχε τότε εκφράσει την άποψη πως αν κατορθώσουν οι γιατροί να καταλάβουν γιατί συμβαίνει η αναστροφή, «θα κατανοήσουν πως ξέρει ο οργανισμός να ξεχωρίζει την δεξιά πλευρά του από την αριστερή».

Διακόσια εικοσιπέντε χρόνια αργότερα, το μυστήριο εξακολουθεί να συναρπάζει επιστήμονες, όπως ο δρ Ντομινίκ Π. Νόρις, αναπτυξιακός βιολόγος στο Ιατρικό Ερευνητικό Συμβούλιο (MRC) της Βρετανίας, οι έρευνες του οποίου για την αναστροφή σπλάγχνων έχουν αποκαλύψει μερικά από τα γονιδιακά μονοπάτια που καθορίζουν την ανάπτυξη των οργάνων δεξιά ή αριστερά.

Οι έρευνες του δρος Νόρις και άλλων επιστημόνων έχουν δείξει ότι οι γονιδιακές μεταλλαγές που προκαλούν την αναστροφή σπλάγχνων μπορεί να οδηγήσουν και σε σοβαρές διαταραχές, συμπεριλαμβανομένων των συγγενών (εκ γενετής) καρδιοπαθειών – και η αποκωδικοποίησή τους μπορεί να οδηγήσει στην καλύτερη διάγνωση και θεραπεία αυτών των ασθενειών.

Πρώτα η συμμετρία

Όπως εξηγεί ο δρ Σουντίπτο Ρόι, από το Ίδρυμα Μοριακής & Κυτταρικής Βιολογίας στη Σιγκαπούρη, στα πρώτα στάδια της ανάπτυξης του εμβρύου το ανθρώπινο σώμα αρχίζει εντελώς συμμετρικό, με την αριστερή πλευρά να αποτελεί τέλεια αντανάκλαση της δεξιάς.

Ωστόσο, την έκτη εβδομάδα της κύησης αρχίζουν να γίνονται εμφανείς ασυμμετρίες μεταξύ των δύο πλευρών, έγραψε προσφάτως ο δρ Σουντίπτο στην επιθεώρηση «Open Biology»

Η καρδιά είναι αυτή που παρουσιάζει τις πρώτες ενδείξεις ασυμμετρίας, καθώς από σωλήνας μετατρέπεται στην δομή με τους τέσσερις θαλάμους που όλοι ξέρουμε. Ακολουθεί η μετακίνηση των οργάνων, από το μέσον του σώματος του εμβρύου προς κάθε πλευρά.

Εντούτοις, οι αλλαγές αυτές γίνονται εμφανείς, αφού πρώτα ο οργανισμός του εμβρύου παράξει διαφορετικές πρωτεΐνες σε κάθε πλευρά, παρότι εξακολουθεί να φαίνεται συμμετρικό.

Κομβικό σημείο

Οι βιολόγοι έχουν εντοπίσει ένα και μοναδικό σημείο όπου αρχίζει η ασυμμετρία. Λέγεται κόμβος και βρίσκεται στη μεσαία γραμμή του εμβρύου. Ο κόμβος είναι επιστρωμένος με εκατοντάδες μικροσκοπικές τριχούλες (λέγονται κροσσοί) που περιστρέφονται 10 φορές το δευτερόλεπτο, έχουν κλίση προς αντίθετη κατεύθυνση από αυτήν που βρίσκεται το κεφάλι και κινούνται από τα αριστερά προς τα δεξιά.

Όταν ερευνητές από το Κέντρο Καρκίνου Memorial Sloan-Kettering κατόρθωσαν να τροποποιήσουν γενετικά ποντίκια ώστε οι κροσσοί να περιστρέφονται προς την αντίθετη κατεύθυνση, γεννήθηκαν ποντικάκια με αναστροφή σπλάγχνων.

Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Osaka, στην Ιαπωνία, εξάλλου, ανακάλυψαν ότι δεν χρειάζεται να λειτουργούν όλοι οι κροσσοί: και μόνο δύο να περιστρέφονται όπως πρέπει, αρκεί για να αναπτυχθούν τα όργανα του εμβρύου στην θέση που όλοι γνωρίζουμε.

Άλλες έρευνες έχουν δείξει ότι οι κροσσοί στις άκρες του κόμβου απελευθερώνουν άτομα ασβεστίου στα παρακείμενα κύτταρα και εκείνα αντιδρούν παράγοντας μια πρωτεΐνη που λέγεται Nodal και εξαπλώνεται στην αριστερή πλευρά του εμβρύου, διεγείροντας τα κύτταρά της να παράγουν κι άλλη Nodal. Έτσι, η αριστερή πλευρά του πλημμυρίζει από αυτή την πρωτεΐνη, ενώ η δεξιά του δεν έχει σχεδόν καθόλου.

Πειράματα σε ζώα, που δημοσιεύθηκαν προσφάτως στην επιθεώρηση «PLoS Genetics», έδειξαν ότι αυτή η πρωτεΐνη παίζει καθοριστικό ρόλο στην ανατομία κάθε πλευράς του σώματος, καθορίζοντας μεταξύ άλλων την ανάπτυξη των θαλάμων της καρδιάς και ίσως παίζοντας ρόλο στην ανάπτυξη του εγκεφάλου, τα δύο ημισφαίρια του οποίου έχουν σημαντικές διαφορές μεταξύ τους (το δεξιό λ.χ. παίζει σημαντικό ρόλο στην κατανόηση της νοητικής κατάστασης των άλλων ανθρώπων, ενώ το αριστερό στην εστίαση της προσοχής).

Συνέπειες διαταραχής


Καθώς μελετούν αυτούς τους βιολογικούς μηχανισμούς, οι επιστήμονες μαθαίνουν πολλά και για τις συνέπειες που έχει η διατάραξή τους. Η αναστροφή των σπλάγχνων είναι η πιο ακραία από αυτές τις διαταραχές αλλά και η πιο αθώα, διότι ναι μεν τα όργανα βρίσκονται σε λάθος θέση, αλλά η υγεία δεν παθαίνει κάτι.

Ο αληθινός κίνδυνος εμφανίζεται με τις ατελείς αναστροφές, κατά τον δρα Νόρρις, με τις πιο ανησυχητικές περιπτώσεις να είναι αυτές που επηρεάζουν την καρδιά. «Εάν η καρδιά αναπτυχθεί σε λάθος θέση και όλα τα άλλα όργανα στην σωστή, αυτό αποδεικνύεται σχεδόν πάντοτε μοιραίο», λέει η δρ Ρεμπέκα Μπουρντίν, μοριακή βιολόγος στο Πανεπιστήμιο Princeton.

Αν εξάλλου η καρδιά αναπτυχθεί στη σωστή θέση, αλλά οι βαλβίδες και οι θάλαμοί της σε λάθος, η ζωή μπορεί να απειληθεί όταν ο πάσχων μεγαλώσει - και απαιτούνται πολύπλοκες εγχειρήσεις για να διορθωθεί το πρόβλημα.

Αυτά τα προβλήματα πιστεύεται ότι θα λύσει η μελέτη για την θέση των σπλάγχνων, κατά την δρα Μπουρντίν, διότι τελικά θα οδηγήσει στην επινόηση γενετικών τεστ που θα εντοπίζουν νωρίς στην εμβρυϊκή ζωή τη δυσμορφία και ίσως στην αντιμετώπιση με βλαστοκύτταρα.

Πηγή : ΤΑ ΝΕΑ Ένθετο Υγεία
ΜΟΙΡΑΣΟΥ ΤΟ! :
ΡΩΤΗΣΤΕ ΤΟΥΣ ΕΙΔΙΚΟΥΣ
ΡΟΗ ΕΙΔΗΣΕΩΝ